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Die vorliegende Erfindung betrifft ein Fahrzeugmotor-Kühlsystem zur Abgabe der während des Betriebs eines Motors erzeugten Wärme an Luft über ein Kühlwasserkreislaufsystem, um dadurch einen Betrieb des Motors zu stabilisieren und die Haltbarkeit des Motors zu erhalten.
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Fahrzeuge, insbesondere Personenfahrzeuge, werden in einen Frontmotortyp, in welchem der Motor vor der Vorderradachse montiert ist, Heckmotortyp, in welchem der Motor hinter der Hinterradachse montiert ist, und Mittelmotortyp, in welchem der Motor zwischen den Vorder- und Hinterachsen montiert ist, unterteilt. Die Front- und Heckmotortypen können große Fahrgasträume bereitstellen, so dass sie bei so genannten ”Familienautos” angewendet werden. Der Mittelmotortyp wird in einem speziellen Fahrzeug, wie z. B. einem Sportfahrzeug, angewendet, da der Mittelmotortyp besonders gut in der Manövrierbarkeit, wie z. B. im Kurvenverhalten, ist, während der Fahrzeuginnenbereich reduziert ist.
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Hier erzeugt der im Fahrzeug montierte Motor, wenn der Motor fährt bzw. betrieben wird. Um Betriebsausfälle oder eine frühzeitige Verschlechterung aufgrund übermäßig hoher Temperaturen der Motorkomponenten zu verhindern, wird ein Motorkühlsystem eingesetzt. Die Wärme wird aus dem Motor mittels Kühlwasser in das Kühlwasserkreislaufsystem transportiert und gibt die Wärme an Atmosphäre ab.
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In dem Motorkühlsystem dieser Art wird die durch das Kühlwasser in dem Motorblock absorbierte Wärme einem Wärmetauscher, einem außerhalb des Motors angeordneten Radiator, zugeführt und die Wärme des erwärmten Kühlwassers an die Atmosphäre abgegeben, so dass die Kühlwassertemperatur verringert wird. Das so gekühlte Kühlwasser wird wieder dem Motorblock zugeführt. Unabhängig davon, zu welcher Art von Front-, Heck- und Mittel-Motortyp der Motor in diesem Falle gehören kann, befindet sich der Radiator im Allgemeinen unmittelbar in der Nähe des Motors, so dass er den Wärmeaustausch ausführen kann, indem ein Fahrtwind von der Außenseite durch den Fahrtwindkanal in den Radiator geleitet wird. Jedoch ist der Radiator nach dem Stand der Technik in eine belüftete dicke Plattenform ausgebildet, indem eine Anzahl dünner Rohre und Radiatorrippen einzeln überlagert werden. Dieser Aufbau gibt Anlass zu Einschränkungen in der Gewichtszunahme, im Kostenanstieg, oder im Freiheitsgrad der Motorraumkonstruktion.
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JP 61-150822 A offenbart ein Kühlsystem, aus welchem der herkömmliche Radiator entfernt ist, indem der Radiator in eine Plattenform ausgebildet ist, indem der plattenförmige Radiator in ein Dach eingebaut ist, und indem die Wärmeaustauschfunktion des plattenförmigen Radiators mit dem Fahrtwind genutzt wird. Ferner offenbart
JP 61-150824 A ein Kühlsystem, aus welchem der herkömmliche Radiator entfernt ist, indem der Radiator in einer Plattenform ausgebildet ist, indem der plattenförmige Radiator in die Motorhaube eingebaut ist, und indem die Wärmeaustauschfunktion des plattenförmigen Radiators mit dem Fahrtwind genutzt wird.
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In dem Radiator nach dem Stand der Technik ist der in der Nähe des Motors angeordnete Radiator mit dem Motor über einen Gummischlauch verbunden, wobei die Wärmeabstrahlfunktion in dem Kühlsystem des Fahrzeugs hauptsächlich durch den Radiator aber kaum an dem Rohrabschnitt des Gummischlauchs oder dergleichen zwischen dem Radiator und dem Motor ausgeführt wird. In den Kühlsystemen gemäß dem Stand der Technik wird der Radiator entfernt und durch einen getrennten plattenförmigen Radiator ersetzt, und der plattenförmige Radiator wird anstelle von Außenwandelementen des Fahrzeugkörpers angebracht. Andererseits muss der Kühlwasserkreislauf unter Beibehaltung der Eigenformen der einzelnen Außenwandelemente der Fahrzeugkarosserie ausgebildet werden. Diese Notwendigkeit ergibt Probleme in der Komplexität des Aufbaus und der Komplexität der Montagearbeiten und in dem Anstieg der Kosten.
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Man kann sich vorstellen, dass die Länge des Kühlwasserkreislaufsystems eines Motors ausreichend lang ist. Unter Ausnutzung der großen Länge des Kühlwasserkreislaufsystems kann das Kühlsystem allein als eine Struktur einfacher Metallrohre oder dergleichen aufgebaut werden. Wenn die Wärmeabstrahlungsstruktur derartiger metallischer Rohre ausreichend lang ist, erzielt man geschätzt einen dieser Länge entsprechende Kühleffekt.
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Anders als bei dem Frontmotor, welcher leicht dem Fahrtwind auszusetzen ist, ist es insbesondere für den Heckmotor- oder den Mittelmotortyp möglich, die Länge des Rohres und des dem Fahrtwind ausgesetzten Teils ausreichend zu halten, indem ein Teil ihres Kühlwassersystems auf der Vorderseite der Fahrzeugkarosserie angeordnet wird. Es wird daher geschätzt, dass ein ausreichender Kühleffekt allein durch die Wärmeabstrahlung aus den Rohrabschnitten des Kühlwasserkreislaufsystems erzielt werden kann.
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DE 38 00 296 A1 und
DE 42 19 938 A1 offenbaren einen Kühlwasserkreislauf, der sich von einem Motorraum aus erstreckt und zu dem Motor zurückkehrt, wobei der Kühlwasserkreislauf einen vorderen Kühlteil aufweist, der in einem vorderen Abschnitt einer Fahrzeugkarosserie quer zum Fahrzeug angeordnet ist und ein Bodenunterseiten-Kühlteil, der auf einer Unterseite eines Bodens der Fahrzeugkarosserie angeordnet ist.
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DE 29 31 812 A1 offenbart eine Kühlanlage für Fahrzeugmotoren die dadurch gekennzeichnet ist, dass Außenflächen des Fahrzeugs einen Teil der Gesamtkühlfläche eines Kühlers bilden.
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DE 41 00 483 A1 offenbart eine Kraftfahrzeugfront mit einem, durch Karosserierahmenteile umgrenzten, Karosseriedurchbruch zur Anordnung eines Kühlers. Ein Wärmetauscherrohr ist als Verstrebung ausgebildet, die den Karosseriedurchbruch kreuzt und als Versteifung dient.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Fahrzeugmotor-Kühlsystem bereitzustellen, das eine effiziente Kühlung des Fahrzeugmotors ermöglicht ohne den Bauraum im Motorraum zu sehr einzuschränken.
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Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale des unabhängigen Anspruchs gelöst.
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Gemäß einem ersten Aspekt der Erfindung wird ein Fahrzeugmotor-Kühlsystem bereitgestellt, das aufweist: einen Kühlwasserkreislauf, der sich von einem Motor in einen Motorraum aus erstreckt und zu dem Motor zurückkehrt, wobei wenigstens ein Teil des Kühlwasserkreislaufs so angeordnet ist, dass er einem Fahrtwindströmungsbereich außerhalb des Motorraums ausgesetzt ist. Der Kühlwasserkreislauf weist auf: einen in einem vorderen Abschnitt einer Fahrzeugkarosserie zur Aufnahme eines Fahrtwindes senkrecht angeordneten vorderen Kühlteil, der ein gebogenes Abstrahlungsrohr aufweist; und einen auf einer Unterseite eines Bodens der Fahrzeugkarosserie zur Aufnahme des ankommenden Windes angeordneten Bodenunterseiten-Kühlteil, der ein geripptes Abstrahlungsrohr aufweist, wobei der Kühlwasserkreislauf ferner aufweist: einen Haubenkühlteil, der ein Haubenabstrahlungsrohr enthält, das an einer Innenseite eines Haubenkühlteils der Fahrzeugkarosserie vorbeiläuft.
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Gemäß einem zweiten Aspekt der Erfindung wird ein Fahrzeugmotor-Kühlsystem gemäß dem ersten Aspekt bereitgestellt, wobei der Kühlwasserkreislauf ein metallisches Abstrahlungsrohr an einem anderen Abschnitt als wenigstens einem von dem vorderen Kühlteil, dem Bodenunterseiten-Kühlteil und dem Haubenkühlteil enthält.
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Gemäß einem dritten Aspekt der Erfindung wird ein Fahrzeugmotor-Kühlsystem gemäß dem ersten Aspekt bereitgestellt, wobei der Motorraum in einem mittigen Abschnitt oder in einem hinteren Abschnitt der Fahrzeugkarosserie angeordnet ist.
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Gemäß einem vierten Aspekt der Erfindung wird ein Fahrzeugmotor-Kühlsystem gemäß dem ersten Aspekt bereitgestellt, wobei das gebogene Abstrahlungsrohr in einem vorderen Bereich eines Klimaanlagenkondensators angeordnet ist, der in einem Fronthaubenbereich in dem vorderen Abschnitt der Fahrzeugkarosserie angeordnet ist.
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Gemäß der in dem ersten Aspekt beschriebenen Konfiguration strömt das Kühlwasser aus dem Motor im Motorraum, zirkuliert in dem Fahrtwindströmungsbereich außerhalb des Motorraums und kehrt zu dem Motor zurück. Zu diesem Zeitpunkt kann der Effekt zum Erzielen einer ausreichenden Kühlung des Kühlwassers durch einen vorderen Kühlteil mit dem gebogenen Abstrahlungsrohr zur frontalen Aufnahme des Fahrtwindes und durch einen Bodenunterseiten-Kühlteil mit den gerippten Abstrahlungsrohren für die Aufnahme des Fahrtwindes auf der Unterseite des Karosseriebodens erreicht werden. Ferner kann der Aufbau durch die Verwendung des gebogenen Abstrahlungsrohrs und der gerippten Abstrahlungsrohre vereinfacht werden. Ferner sind das gebogene Abstrahlungsrohr und die gerippten Abstrahlungsrohre so leicht zu biegen, dass sie jede Form annehmen, so dass das Motorkühlsystem eine Kühlsystemkonstruktion annehmen kann, welche für den Radiator nach dem Stand der Technik unmöglich war.
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Gemäß der in dem ersten Aspekt beschriebenen Konfiguration bildet der Haubenkühlteil der Fahrzeugkarosserie einen Teil des Fahrtwindströmungsbereichs, so dass das an der Innenseite des Haubenkühlteils vorbeilaufende Haubenabstrahlungsrohr den Fahrtwind effektiv aufnehmen kann, um einen ausreichenden bzw. effizienteren Kühleffekt für das Kühlwasser zu erzeugen.
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Gemäß der im zweiten Aspekt beschriebenen Konfiguration sind die anderen Abschnitte außer dem vorderen Kühlteil, den Bodenunterseiten-Kühlteilen und/oder dem Haubenkühlteil aus metallischen Abstrahlungsrohren aufgebaut, so dass das Motorkühlsystem einen ausreichenden bzw. effizienteren Kühleffekt für das Kühlwassers erzielen kann.
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Gemäß der im dritten Aspekt beschriebenen Konfigurationen erstreckt sich der Kühlwasserkreislauf aus dem mittigen Abschnitt oder dem hinteren Abschnitt der Fahrzeugkarosserie so, dass Teile des Kühlwasserkreislaufs in dem vorderen Kühlteil, den Bodenunterseiten-Kühlteilen und/oder dem Haubenkühlteil angeordnet sind. Demzufolge kann der Kühlwasserkreislauf relativ lang gemacht werden, um einen ausreichenderen Kühleffekt auf das Kühlwasser zu erzielen.
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Gemäß der in dem vierten Aspekt beschriebenen Konfiguration ist das gebogene Abstrahlungsrohr in dem vorderen Bereich des Klimaanlagenkondensators so angeordnet, dass es nicht nur leicht den Fahrtwind aufnehmen kann, sondern auch die Zwangsventilationsströmung des Klimaanlagenkondensators, um dadurch einen ausreichenderen Kühleffekt für das Kühlwasser bereitzustellen.
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Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung werden nun im Detail auf der Basis der nachstehenden Figuren beschrieben. In den Figuren ist bzw. zeigen:
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1 eine schematische perspektivische Ansicht eines Fahrzeugs, welches mit einem Motorkühlsystem gemäß einer Ausführungsform der Erfindung versehen ist;
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2 eine schematische Draufsichtansicht des in dem Fahrzeug von 1 einzubauenden Motorkühlsystems;
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3 eine Rohranordnungsdarstellung eines von dem Motorkühlsystem von 1 verwendeten Kühlwasserkreislaufsystems;
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4A bis 4C ein geripptes Abstrahlungsrohr zur Verwendung in abgehenden und ankommenden Bodenunterseiten-Kühlteilen in 1; 4A eine Vorderseitenaufrissansicht eines Endabschnittes, 4B eine Schnittansicht eines wichtigen Abschnittes, und 4C eine aufgeschnittene Seitenaufrissansicht;
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5 eine perspektivische Ansicht eines gebogenen Abstrahlungsrohres zur Verwendung in einem vorderen Kühlteil in 1;
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6 eine Erläuterungsansicht einer Verbindungsstruktur eines gerippten Abstrahlungsrohres in 1;
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7A bis 7C Erläuterungsdiagramme der Verbindungsstruktur des in dem vorderen Kühlteil in 1 zu verwendenden gebogenen Abstrahlungsrohres; 7A ein Erläuterungsdiagramm der Verbindungsstruktur des gebogenen Rohrabschnittes in 1, 7B ein Erläuterungsdiagramm einer Verbindungsstruktur in einer weiteren Ausführungsform, und 7C eine teilweise aufgeschnittene Seitenaufrissansicht eines Hauptrohres des gebogenen Abstrahlungsrohres in dieser anderen Ausführungsform; und
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8 ein schematischer Querschnitt eines Haubenabstrahlungsrohres und eines Haubenabschnittes in einem Haubenkühlteil in 1.
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1 und 2 stellen ein Fahrzeug 1 dar, welches mit einem Motorkühlsystem A gemäß einer Ausführungsform der Erfindung versehen ist.
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Das Fahrzeug 1 ist ein Heckmotor-Kombifahrzeug, welches mit einem Ladebereich 3 hinter den Rücksitzen 2 versehen ist, und in welchem ein Heck-Motorraum 4 zwischen der Rückseite der hinteren Sitze und dem Ladebereich 3 angeordnet ist.
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In dem Heck-Motorraum 4 sind ein Motor 5, eine Kupplung 6 und das nicht dargestellte Getriebe und Differential angeordnet, dessen Ausgänge über rechte und linke hintere Radantriebsachsen 7 auf die rechten und linken Hinterräder 8 übertragen werden. Der Motor 5, in welchem mehrere Zylinder in Reihe angeordnet sind, und welcher seine nicht dargestellte Ausgangswelle in der Breitenrichtung Y angeordnet hat, ist quer montiert. Gemäß Darstellung in 1 und 2 ist der Motor 5 ferner in einer aufrechten Position entlang der Rücksitze 2 angeordnet und ist so angeordnet, dass er der Zylinderkopf 9 oben und einen Zylinderblock 11 unten angeordnet hat. Die Kupplung 6 ist direkt an den Zylinderblock 11 angrenzend angeordnet.
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Der Motor 5 führt einen Viertaktverbrennungsprozess aus, wobei er mit Ansaugluft über ein Ansaugsystem und mit Kraftstoff gespeist wird und das Abgas an Atmosphäre ausgibt, so dass er die sich ergebende Antriebskraft an die rechten und linken Radantriebsachsen 7 ausgibt.
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Auf dem Block des Motors 5 ist das Fahrzeugmotor-Kühlsystem A (hierin nachstehend als Motorkühlsystem bezeichnet) montiert, welches den Kernpunkt der Erfindung darstellt. In diesem Motorkühlsystem A nehmen gemäß Darstellung in 3 obere und untere Wasserkühlmäntel 9w und 11w in dem Zylinderkopf 9 des Zylinderblockes 11 die durch den Motor erzeugte Wärme mittels Kühlwasser auf, und dieses Kühlwasser zirkuliert nach der Aufnahme der Wärme in einem Kühlwasserkreislaufsystem außerhalb des Motors. Das Wasser wird während der Zirkulation unter Abgabe der Wärme an die Atmosphäre gekühlt, und das gekühlte Wasser wird dem Motor 5 wieder zugeführt, so dass es den Motor auf einer zweckmäßigen Temperatur hält, um dadurch einen stabilen Motorbetrieb sicherzustellen.
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Das Motorkühlsystem A enthält eine in dem Motorblock befestigte und durch Motorantriebskraft angetriebene Wasserpumpe 13, einen Thermostaten 16, um in Abhängigkeit von der Temperatur selektiv den Kühlwasserstroms des Kühlwassers auf einen Heizkreis 14 oder auf einen Hauptkreislauf 15, einen Warmlaufbeschleunigungskreis 17, einen in dem Hauptkreislauf 15 angeordneten abgehenden Bodenunterseiten-Kühlteil 18, vorderen Kühlteil 19 und einen Haubenkühlteil 21 und einem in dem Heizkreis 14 angeordneten Heizer 22 und ankommenden Bodenunterseiten-Kühlteil 23 umzuschalten.
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Der Aufwärmbeschleunigungskanal 17 enthält ein Rohr mit relativ kleinem Durchmesser, um das Kühlwasser in einer relativ geringen Menge aus dem Zylinderkopf 9 zu transportieren, um das Kühlwasser in einen Durchlauf zu führen, in welchem ein Kondensatorbehälter 25 für ein kurzzeitiges Verweilen und ein ATF-Aufwärmer 25 zum Aufwärmen eines Schmiermittels in dem nicht dargestellten Getriebe parallel geschaltet sind, und um dann das Kühlwasser in die Wasserpumpe 13 zurückzuführen.
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Der Hauptkreislauf 15 enthält die abgehenden und ankommenden Bodenunterseiten-Kühlteile 18 und 23, die auf der Vorderseite des Heck-Motorraums 4 in einer Längsrichtung X angeordnet sind und einem Fahrzwindbereich gegenüberliegen, den vorderen Kühlteil 19 und den Haubenkühlteil 21. Die diese abgehenden und ankommenden Bodenunterseiten-Kühlteile 18 und 23, das vordere Kühlteil 19 und das Haubenkühlteil 21 und die übrige Hauptverbindungseinheit j bildenden Abschnitte bestehen beispielsweise aus einem metallischen Rohr mit einem Außendurchmesser D1 von 10 mm. Demzufolge ist der Hauptkreislauf 18 so ausgebildet, dass das Kühlwasser mit einer ausreichenden Strömungsrate strömt, um dadurch den Wärmeabstrahlungseffekt über den gesamten Hauptkreislauf 15 zu verbessern.
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Der abgehende Bodenunterseiten-Kühlteil 18 in dem Hauptkreislauf 15 enthält gerippte Abstrahlungsrohre 27. Gemäß Darstellung in den 4A bis 4C weisen die Abstrahlungsrohre 27 ein extrudiertes Aluminiummaterial auf und sind unterhalb des Bodens der Fahrzeugkarosserie so montiert, dass deren Längsrichtungen in der Längsrichtung X des Fahrzeugs orientiert sind.
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Das gerippte Abstrahlungsrohr 27 ist so ausgebildet, dass dessen Hauptrohr 28 einen Außendurchmesser D1 gleich dem der Hauptverbindungseinheit besitzt, und horizontale Flansche 29 erstrecken sich mit einer Breite b aus den rechten und linken Seitenabschnitten des Hauptrohres 28 über eine Länge L1, welche etwas kürzer als die Länge L0 des Hauptrohres 28 ist. Der horizontale Flansch 29 ist auf seiner Unterseite mit mehreren vertikalen Rippen 30 mit einer vorbestimmten Höhe h1 ausgestattet, welche sich in einem gleichen Abstand zueinander und parallel zu dem Hauptrohr 28 erstrecken.
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Gemäß Darstellung in 4C sind ferner ringförmige Aussparungen 32 an den vorderen und hinteren Enden des Hauptrohres 28 in der Längsrichtung X ausgebildet. Gemäß Darstellung in 6 sind ferner die ringförmigen Aussparungen 32 auch in anliegenden Endabschnitten der einzelnen vorderen und hinteren Hauptverbindungseinheit j ausgebildet, die gegen die vorderen und hinteren Enden des Hauptrohres 28 in Anlage zu bringen sind. Hier werden, wenn die vorderen und hinteren Enden des Hauptrohres 28 und die anliegenden Endabschnitte j1 der einzelnen Hauptverbindungseinheiten j aneinander anliegen, die einzelnen anliegenden Abschnitte in einem Stück befestigt und durch Befestigungsbänder 31 mittels Dichtungselementen 129 verbunden.
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Hier ist das gerippte Abstrahlungsrohr 27 aus einem extrudierten Aluminiummaterial ausgebildet. Für eine Behandlung nach der Extrusion werden die vertikalen Rippen 30 bei vorbestimmten Bereichen gemäß Darstellung in 4B weg geschnitten, um Befestigungslöcher 34 zur Befestigung von Stehbolzen 31 auszubilden. Diese Befestigungslöcher 34 werden an einer Vielzahl von Abschnitten des gerippten Abstrahlungsrohres 27 in der Längsrichtung ausgebildet. In dem Boden 36 des Fahrzeugs ist ferner eine Hauptrohrbefestigungsvertiefung 35 an einem dem Hauptrohr 28 des Abstrahlungsrohres 27 gegenüberliegenden Abschnitt ausgebildet, und die Stehbolzen 33 für die Befestigung der horizontalen Flansche 29 sind ebenfalls auf dem Boden 36 so angeordnet, dass sie nach unten hervorstehen. Zusätzlich ist das gerippte Abstrahlungsrohr 27 nicht auf die vorstehende Konfiguration beschränkt, sondern kann ein Rohr sein, welches wenigstens einen Vorsprung auf einer Außenoberfläche des Rohres enthält.
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Die den Bodenunterseiten-Kühlteil 18 bildenden gerippten Abstrahlungsrohre 27 sind leicht zu befestigen, wenn sie auf der Unterseite des Bodens 36 durch Einführen der Befestigungslöcher 34 auf die gegenüberliegenden Stehbolzen 33 des Bodens 36 und Befestigen der Stehbolzen 33 so montiert werden, dass die gerippten Abstrahlungsrohre 27 so angeordnet sind, dass sie dem Fahrtwindströmungsbereich gegenüberliegen.
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Gemäß Darstellung in 1, 2 und 5 weist der vordere Kühlteil 19 in dem Hauptkreislauf 15 ein gebogenes Abstrahlungsrohr 37 auf. Dieses gebogene Abstrahlungsrohr 37 ist an dem vorderen Ende eines vorderen Haubenbereiches 38 des Fahrzeugs 1 in der Querrichtung Y und unmittelbar vor dem Kondensator 39 einer Klimaanlage oder einem üblichen Gerät so angeordnet, dass es dem Fahrtwindströmungsbereich gegenüberliegt. Hier ist der Kondensator 39 mit einem Lüfter 391 und einem Lüftermotor 392 ausgestattet, die einander so gegenüberliegen, dass sie den Kühlwind von vorne zur Rückseite bei der Zwangskühllungszeit des Kondensators 39 führen können. Das gebogene Abstrahlungsrohr 37 ist so ausgebildet, dass es den gleichen Außendurchmesser D1 wie die Hauptverbindungseinheit j besitzt, und ist so in der Querrichtung Y parallel zu dem Kondensator 39 angeordnet, dass es als eine Schlangenkurve in einer vertikalen Richtung gebogen ist. Das gebogene Abstrahlungsrohr 37 ist auf einem Paar rechter und linker Träger 41 mittels nicht dargestellter Anschläge befestigt. Ferner sind die gepaarten rechten und linken Träger 41 an ihren oberen und unteren Endabschnitten gebogen, um gebogene Abschnitte 411 auszubilden, und sind an den oberen Endabschnitten mittels Schrauben an einer die Karosseriebasis ausbildenden vorderen oberen Stange 42 und an ihren unteren Endabschnitten über Schrauben an einer vorderen unteren Stange 43 befestigt. Zusätzlich ist das gebogene Abstrahlungsrohr 37 nicht auf die vorstehende Konfiguration beschränkt, sondern kann ein Rohr sein, welches so gebogen ist, dass eine Strömungsrichtung des Kühlwassers in dem Rohr wenigstens einmal umgekehrt wird.
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Wie bei dem in 4C dargestellten gerippten Abstrahlungsrohr 27 sind ringförmige Aussparungen 44 an einem Einlaufende 371 und einem Auslaufende 372 des gebogenen Abstrahlungsrohres 37 gemäß Darstellung in 7A ausgebildet. Ferner sind die ringförmigen Aussparungen 44 auch in den anliegenden Endabschnitten j1 der einzelnen Hauptverbindungseinheiten j ausgebildet, die gegen diese Enden in Anlage zu bringen sind. Auch in diesem Zustand, in dem die Endabschnitte j1 der einzelnen Hauptverbindungseinheiten j aneinander an dem Einlaufende 371 und Auslaufende 372 des gebogenen Abstrahlungsrohres 37 anliegen, werden die einzelnen anliegenden Abschnitte in einem Stück befestigt und durch Befestigungsbänder 46 mittels Dichtungselementen 45 verbunden.
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Gemäß Darstellung in 7A haben das gebogene Abstrahlungsrohr 37 und die einzelnen vorderen und hinteren Hauptverbindungseinheiten j den gleichen Außendurchmesser D1. Alternativ kann jedoch ein gebogenes Abstrahlungsrohr 37' einen größeren Außendurchmesser D2 als den Außendurchmesser D1 der zwei Hauptverbindungseinheiten j haben, wie es in 7B dargestellt ist. In diesem Falle sind die Abschnitte einer vorbestimmten Länge der im Durchmesser vergrößerten Anlageendabschnitte ja1 der dem Einlaufende 371' und dem Auslaufende 372' des im Durchmesser vergrößerten gebogenen Abstrahlungsrohres 37' gegenüberliegenden einzelnen Hauptverbindungseinheiten ja im Durchmesser am Anfang vergrößert. Die ringförmigen Aussparungen 44 sind einzeln in dem Einlaufende 371' und dem Auslaufende 372' des im Durchmesser vergrößerten gebogenen Abstrahlungsrohres 37' ausgebildet, und die ringförmigen Aussparungen 44 sind auch in den im Durchmesser vergrößerten Anlageendabschnitten ja1 der einzelnen vorderen und hinteren Hauptverbindungseinheiten j, die damit in Anlage zu bringen sind, ausgebildet. Ferner werden das Einlaufende 371' und das Auslaufende 372' des gebogenen Abstrahlungsrohres 37' und die im Durchmesser vergrößerten Anlageendabschnitte ja1 der einzelnen Hauptverbindungseinheiten, die in Anlage gebracht sind, über Dichtungselemente 47 mit relativ im Durchmesser vergrößerten Befestigungsbändern 48 befestigt und verbunden.
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Somit hat das im Durchmesser vergrößerte gebogene Abstrahlungsrohr 37' einen relativ vergrößerten Wärmeabstrahlungsteil, so dass ein ausreichender Kühlungseffekt zum Kühlen des Kühlwassers selbst mit diesem einfachen Aufbau erzielt werden kann.
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Gemäß Darstellung in 7C können mehrere gerade Rillen e auf der Innenwandfläche eines gebogenen Abstrahlungsrohres 37a mit nach außen gehenden Rippen verteilt und ausgebildet sein, so dass die Rillen e die Wärme aus dem Kühlwasser absorbieren und dadurch die Wärmeabstrahlung von der Außenrohroberfläche besser fördern. Auch in diesem Falle kann ein ausreichender Effekt zum Kühlen des Kühlwassers selbst mit diesem einfachen Aufbau erreicht werden.
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Gemäß Darstellung in den 1, 2 und 8 ist der Haubenkühlteil 21 in dem Hauptkreislauf 15 aus einem Haubenabstrahlungsrohr 47 ausgebildet. Dieses Haubenabstrahlungsrohr 47 ist in einem Haubenbereich 49 an der vorderen Haube 148 ausgebildet, der in der Querrichtung Y entlang dem unteren Abschnitt einer vorderen Windschutzscheibe 248 des Fahrzeugs 1 ausgebildet ist. Hier lagert die vordere Haube 148, ein äußeres Blech 51 und ein inneres Blech 52, um den Haubenbereich 49 entlang der Querrichtung Y auszubilden, wodurch dessen Aufbau einen im Allgemeinen rechteckigen Querschnitt aufweist. Ferner sind die rechten und linken Enden der vorderen Haube 148 in einem Stück mit den nicht dargestellten rechten und linken Vordersäulenseiten so verbunden, dass sie die Funktion einer Verbesserung der Steifigkeit der oberen Seite des Fahrgastraumvorderabschnittes haben. Der überlappende Abschnitt der zwei oberen Flansche 511 und 521 des äußeren Bleches 51 und des inneren Bleches 52 bildet einen Abschnitt zum Unterstützen des unteren Endes der vorderen Windschutzscheibe 248. Ferner ist der überlappte Abschnitt der zwei unteren Endflansche 512 und 522 des äußeren Bleches 51 und des inneren Bleches 52 in einem Stück mit dem oberen Endabschnitt eines in der Querrichtung Y langgestreckten Instrumententrägers 53 verbunden, so dass die vordere Haube 148 ausreichend als ein starres Element für den vorderen Abschnitt der Karosserie dienen kann.
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Ein oberer Wandabschnitt 513 des äußeren Bleches 51 der vorderen Haube 148 ist an mehreren Abschnitten geöffnet, um Umgebungsluft in den Haubenbereich 49 so einzuführen, dass die geöffneten Abschnitte als ein Luftdurchtritt für die Einführung der Frischluft in die nicht dargestellte Klimaanlage in dem Fahrgastbereich funktioniert. Hier ist der Großteil des oberen Abschnittes 513 des äußeren Bleches 51 der vorderen Haube 148 mit der Schwenkendseite (d. h., dem rechten Seitenende in 8) einer Fronthaube 54 abgedeckt, während ein Lüftungszwischenbereich t dazwischen erhalten bleibt.
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In dem Haubenbereich 49 sind darüber hinaus nicht nur eine Antriebseinheit 551 eines Scheibenwischers 55, sondern auch eine Scheibenwischerdrehwelle 552 und der untere Fußabschnitt eines Wischerarms 553 angeordnet. Zum Zeitpunkt eines Wischerbetriebs wird die Drehbewegung des unteren Fußendes des Wischerarms 553 in einem Bereich E zwischen der vorderen Haube 54 und dem unteren Endauflageabschnitt der vorderen Windschutzscheibe 248 zugelassen.
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Gemäß Darstellung in 8 hat der in der Querrichtung Y langgestreckte Haubenbereich 49 der vorderen Haube 148 eine solches Fassungsvermögen, dass er einen ausreichenden Lüftungsbereich selbst dann enthalten kann, wenn er das gebogene Haubenabstrahlungsrohr 47 aufnimmt. Dieses gebogene Haubenabstrahlungsrohr 47 ist nahe an den zwei vertikalen Wandflächen des äußeren Bleches 51 und des inneren Bleches 52 angeordnet, und ist an mehreren Stellen mittels Befestigungsbeschlägen 56 und Schrauben befestigt.
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Hier ist der gebogene Abschnitt 47b des gebogenen Haubenabstrahlungsrohres 47 gegenüber dem anderen geraden Abschnitt 47s um eine Höhe h2 nach oben gebogen, und ein Entlüftungsrohr 47d ragt von der oberen Wand des gebogenen Abschnittes 47b nach oben. Ein manuell betätigbares Steuerventil 61 ist in der Mitte dieses Luftablassrohres 47d angebracht. Die in dem Kühlwasser erzeugte Luft sammelt sich relativ leicht in dem gebogenen Abschnitt 47b, da dieser an einer relativ hohen Position des Haubenabstrahlungsrohres 47 angeordnet ist. Wenn die Kühlwasserzirkulation in dem Motorkühlsystem A stoppt, kann daher die in dem gebogenen Abschnitt 47b befindliche Luft durch Öffnen/Schließen des Steuerventils 61 zu einem geeigneten Zeitpunkt abgelassen werden.
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Somit sichert der Haubenbereich 49 der vorderen Haube 148 eine ausreichende Ventilation und bildet einen Fahrtwindströmungsbereich, welchem das Haubenabstrahlungsrohr 47 ausgesetzt ist. In diesem Falle kann Regenwasser in den Bereich E zwischen der vorderen Haube 54 und dem unteren Endlagerungsabschnitt der Frontwindschutzscheibe 248 fließen oder Schnee oder dergleichen darin liegen. Jedoch ist ein nicht dargestellter Ablaufkanal in dem unteren Wandabschnitt der vorderen Haube 158 ausgebildet, um dadurch den Haubenkühlteil einfach von dem Regenwasser zu befreien. in dem Falle, dass Schnee in dem Bereich E liegt, kann die Wärmeabstrahlung des Haubenabstrahlungsrohres 47, welches den Haubenkühlungsabschnitt 21 bildet, eine Schneeschmelzfunktion zeigen.
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Die Verbindungsstruktur zum Verbinden der Einlauf- und Auslaufenden des Haubenabstrahlungsrohres 47 in dem Hauptkreislauf 15 und den anliegenden Endabschnitten j1 der Hauptverbindungseinheiten j kann eine Struktur wie die in dem Falle des vorstehend erwähnten gebogenen Abstrahlungsrohres 37 annehmen, so dass dessen detaillierte Beschreibung unterlassen wird.
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Gemäß Darstellung in 3 erreicht die sich aus dem Auslassende des Haubenabstrahlungsrohres 47 erstreckende Hauptverbindungseinheit j den ankommenden Bodenunterseiten-Kühlteil 23 über einen Vereinigungsabschnitt 156 mit dem Heizkreis 14.
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Gemäß Darstellung in 2 und 3 ist der ankommende Bodenunterseiten-Kühlteil 23 mit demselben gerippten Abstrahlungsrohr 27 wie der des abgehenden Bodenunterseiten-Kühlteils 18 ausgebildet und unterscheidet sich nur dadurch, dass er an einer Position auf der quer gegenüberliegenden Seite des Karosseriebodens 36 angeordnet ist, weshalb dessen detaillierte Beschreibung unterlassen wird. Ferner ist die Hauptverbindungseinheit j auf der stromabwärtigen Seite des ankommenden Bodenunterseiten-Kühlteils 23 so ausgebildet, dass sie zu den oberen und unteren Wassermänteln 9w und 11w auf der Karosserieseite des Motors 5 über die Wasserpumpe 13 zurückkehrt.
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Anschließend ist der Heizkreis 14 an dem Thermostat 16 von dem Hauptkreislauf 15 abgezweigt, ist aber im Gegensatz zu dem Hauptkühlkreislauf 15 beispielsweise aus einem isolierten Gummischlauch ausgebildet. Der Heizkreis 14 vereint sich, nachdem er durch den Wärmetauscher 22 der Heizung hindurch getreten ist, an dem Vereinigungsabschnitt 156 mit dem Hauptkreislauf 15 und kehrt über den ankommenden Bodenunterseiten-Kühlteil 23 zu der Wasserpumpe 13 des Hauptkreislaufs 15 zurück.
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Somit sind die zwei gerippten Abstrahlungsrohre 27 unter dem Karosserieboden 36 an den zwei vorderen und hinteren Abschnitten der abgehenden Seite und der ankommenden Seite so angeordnet, dass das Kühlwasser zuverlässig durch ausreichende Aufnahme des Fahrtwindes auf den abgehenden und ankommenden Bodenunterseiten-Kühlteilen 18 und 23 gekühlt werden kann.
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Die Aktionen des so aufgebauten Motorkühlsystems A werden nun beschrieben.
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Wenn sich der Motor in einem Kaltlaufzustand befindet, in welchem die Kühlwassertemperatur niedriger als die Enderwärmungstemperatur, wie z. B. 80°C ist, beispielsweise zum Zeitpunkt eines Kaltstartes, blockiert der Thermostat 16 den Kühlwasserstrom zu dem Heizkreis 14 und dem Hauptkreislauf 15, um dadurch die Wärmeabstrahlung des Kühlwassers zu unterdrücken. Das Kühlwasser zirkuliert nur durch den Kondensatorbehälter 24 und den ATF-wärmer 25 des Warmlaufbeschleunigungskreises 17 mit dem relativ kleinen Durchmesser, welcher immer offen gehalten wird, um dadurch den Motor schneller aufzuwärmen.
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Wenn die Kühlwassertemperatur die Enderwärmungstemperatur wie z. B. 80°C überschreitet, öffnet der Thermostat 16 den Heizkreis 14 und den Hauptkreislauf 15, um dadurch das Kühlwasser mit einer vorbestimmten Strömungsrate durch die zwei Kanäle zirkulieren und strömen zu lassen. Demzufolge arbeitet der Wärmetauscher 22 der Heizung einwandfrei, und die Wärme des Kühlwassers kann effizient an die Atmosphäre an dem abgehenden Bodenunterseiten-Kühlteil 18, dem vorderen Kühlteil 19, dem Haubenkühlteil 21 und dem ankommenden Bodenunterseiten-Kühlteil 23 des Hauptkreislaufs 15, die dem Fahrtwindströmungsbereich ausgesetzt sind, unter Unterdrückung einer zu starken Zunahme der Kühlwassertemperatur abgestrahlt werden.
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Insbesondere können die gerippten Abstrahlungsrohre 27 in den abgehenden und ankommenden Bodenunterseiten-Kühlteilen 18 und 23 ein ausreichend großer Wärmeabstrahlungsteil sein, um einen ausreichenden Wärmeabstrahlungseffekt zu zeigen. Das gebogene Abstrahlungsrohr 37 des vorderen Kühlteils 19 kann den Fahrtwind mit einer ausreichenden Strömungsrate leicht aufnehmen, um dadurch einen ausreichenden Wärmeabstrahlungseffekt zu zeigen. Das Haubenabstrahlungsrohr 47 des Haubenkühlungsabschnittes 21 ist an der hohen Position angeordnet, so dass es die Wärme effizient in dem Haubenkühlteil 49 mit ausgezeichneter Ventilation abstrahlen kann, und eine Schneebeseitigungsfunktion zeigen kann. Wenn das Fahrzeug anhält, kann das gebogene Abstrahlungsrohr 37 den Zwangskühlungswind durch den Betrieb des Kühlmotors 392 auf der Klimaanlagenseite aufnehmen, und dadurch einen Kühleffekt zu einem Stoppzeitpunkt zu zeigen.
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In dem Motorkühlsystem gemäß dieser Ausführungsform besteht ferner der Kühlwasserkreislauf in seiner Gesamtheit aus den Abstrahlungsrohren, so dass er wesentlich leichter als der Radiator sein kann und den Radiatorgebläsemotor und die zugehörigen Einrichtungen erübrigt, welche ansonsten für den Radiator erforderlich sein können. Demzufolge ist es möglich, die Kosten zu reduzieren und die Beschädigungen aufgrund von Steinschlag gegenüber dem Radiator zu verringern und dadurch die Verstopfung mit Staub zu verringern. Somit besteht der sich daraus ergebende Vorteil darin, dass das Kühlverhalten keiner Alterung unterliegt. Da der gesamte Kühlwasserkreislauf des Kühlsystems aus den Abstrahlungsrohren gebildet ist, kann eine Kühlsystemkonstruktion, welche im Falle der Verwendung eines Radiators nicht möglich ist, erreicht werden, indem die Abstrahlungsrohre in beliebige Formen gebogen werden.
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Die vorstehende Beschreibung erfolgte bezüglich eines Heckmotorfahrzeugs, wobei aber im Wesentlichen ähnliche Vorteile erzielt werden können, wenn das erfindungsgemäße Kühlsystem bei einem Mittelmotorfahrzeug angewendet wird. Das Kühlsystem gemäß der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung kann auch bei einem Frontmotorfahrzeug angewendet werden.
