DE102006061115A1

DE102006061115A1 - Kraftfahrzeug mit einer Einrichtung zur Getriebekühlung

Info

Publication number: DE102006061115A1
Application number: DE102006061115A
Authority: DE
Inventors: Peter Hougardy; Christian Dietz; Ralf Blaschke; Christopher Fritzsche
Original assignee: Audi AG
Current assignee: Audi AG
Priority date: 2006-12-22
Filing date: 2006-12-22
Publication date: 2008-07-03

Abstract

Bei einem Kraftfahrzeug, insbesondere Personenkraftwagen, mit einem im Frontbereich angeordneten Getriebe, an welches sich zumindest abschnittsweise nach unten hin eine Bodenplatte (7) anschließt, wobei die Bodenplatte (7) zur Luftführung eine Aussparung sowie eine Luftleitfläche aufweist, welche sich im rückwärtigen Randbereich der Aussparung in Richtung auf das Getriebe zu erstreckt, ist das Getriebe von einem Getriebeträger (1) aufgenommen, wobei der Getriebeträger (1) einen sich etwa parallel zu dem rückwärtigen Randbereich der Aussparung erstreckenden Trägerabschnitt (3) aufweist und an dem Trägerabschnitt (3) eine zweite Luftleitfläche (5) angeordnet ist, welche an die an der Bodenplatte (7) angeformte erste Luftleitfläche (11) anschließt.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Kraftfahrzeug, insbesondere Personenkraftwagen, mit einem Getriebe an welches sich zumindest abschnittsweise nach unten hin eine Bodenplatte anschließt, wobei die Bodenplatte zur Luftführung eine Aussparung sowie eine Luftleitfläche aufweist, welche sich im rückwärtigen Randbereich der Aussparung in Richtung auf das Getriebe zu erstreckt.
Die Verlustleistung von Getrieben teilt sich in einen in das Getriebeöl geleiteten und einen Anteil auf, der durch Konvektion an der Getriebeoberfläche an die Umgebung abgegeben wird. Zur Kühlung des Getriebeöls ist in der Regel ein Wärmetauscher notwendig. Dabei hängt die Höhe des von dem Wärmetauscher abzuführenden Wärmestroms von der Höhe des konvektiven Anteils ab. Somit beeinflusst die konvektive Kühlung die Größe und die aufzuwendende Leistung des Wärmetauschers. Reicht dessen Leistung zur Kühlung des Getriebeöls nicht mehr aus, sind kostenintensive Zusatzmaßnahmen, wie etwa ein Zusatz-Luft-Öl-Kühler oder ein Zusatz-Wasser-Öl-Kühler notwendig.
Gattungsgemäße Einrichtungen zur konvektiven Kühlung des Getriebes werden bereits seit längerer Zeit eingesetzt. Durch sie wird kalte Luft aus dem Unterboden in den auch das Getriebe aufnehmenden Motorraum geführt. Je nach Ausbildung der Luftleitflächen werden gezielt besonders belastete Bauteile des Getriebes gekühlt. Dies können bspw. das Vorderachsdifferential, das Getriebe-/Zwischengehäuse oder das Mittendifferential sein.
Gerade im Fall der konvektiven Kühlung des Vorderachsdifferentials hat sich gezeigt, dass die über die Luftführung zugeführte kalte Unterbodenströmung von der warmen Strömung aus dem Motorraum abgedrängt wird. Die kalte Strömung gelangt also nicht oder nur teilweise an das Vorderachsdifferential, so dass die konvektive Kühlung für dieses Bauteil stark vermindert ist. Dadurch besteht die Gefahr, dass die Grenztemperatur des Öls im Vorderachsdifferential überschritten wird und die eingangs genannten kostenintensiven Zusatzmaßnahmen erforderlich werden. Eine Anpassung der Luftführung, d. h. der Luftleitfläche in der Bodenplatte, ist nur sehr begrenzt möglich. Die Bodenplatte, welche in den meisten Fällen eine Dämpfungskapsel bildet, kann aufgrund ihres Materials und der räumlichen Gegebenheiten nicht in der an sich erforderlichen Weise ausgebildet werden.
Neben einer Bodenplatte ist aus der DE 196 06 506 C2 auch die Verwendung einer Trägerplatte als Luftführung bekannt. Auch dieser Lösungsansatz kann nur sehr bedingt die konvektive Kühlung des Getriebes oder von Getriebeteilen verbessern.
Der Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, mit einfachen Mitteln eine verbesserte Getriebekühlung zu erreichen.
Die Aufgabe wird in Verbindung mit einer Bodenplatte, die zur Luftführung eine Aussparung sowie eine Luftleitfläche aufweist, dadurch gelöst, dass das Getriebe von einem Getriebeträger aufgenommen ist, dass der Getriebeträger einen sich etwa parallel zu dem rückwärtigen Randbereich der Aussparung erstreckenden Trägerabschnitt aufweist, und dass an dem Trägerabschnitt eine zweite Luftleitfläche angeordnet ist, welche an die an der Bodenplatte angeformte erste Luftleitfläche anschließt.
Der Kern der Erfindung besteht also darin, dass zwei Luftleitflächen vorgesehen sind, eine an der Bodenplatte und eine an dem Trägerabschnitt des Getriebeträgers. Dadurch kann sowohl die Bodenplatte, als auch der Trägerabschnitt des Getriebeträgers, trotz ihrer Doppelfunktionen, optimiert werden. Durch die Aufteilung auf zwei Luftleitflächen können diese besser angepasst und zusammen eine wesentlich längere Luftführung bilden. Dadurch wird bei verbesserter Effizienz der konvektive Anteil der Getriebekühlung erhöht. In vielen Fällen wird es dadurch erst möglich, die thermisch kritischen Bauteile des Getriebes wirksam zu kühlen. Durch die angepasste Luftführung über die erste und zweite Luftleitfläche ist eine zielgerichtete Lenkung der kalten Unterbodenströmung an das zu kühlende Getriebeteil, bspw. an das Vorderachsdifferential, möglich. Damit kann bei gleicher Verlustleistung ein kleinerer Wärmetauscher eingesetzt werden. In Grenzfällen kann durch die verbesserte konvektive Kühlung auf kostenintensive Zusatzmaßnahmen verzichtet werden. Oder, im Umkehrschluss, kann das Getriebe mit erhöhter Leistung effizienter gekühlt und die Gefahr, dass die Ölgrenztemperatur erreicht wird, reduziert werden.
Dadurch, dass eine erste Luftleitfläche an der Bodenplatte und eine zweite Luftleitfläche an den Trägerabschnitt des Getriebeträgers angeordnet ist, lassen sich die Luftleitflächen ohne großen Aufwand realisieren. Jede einzelne Luftleitfläche wird dadurch kompakter, was den Bauaufwand für das Bauteil reduziert und dessen Festigkeit zugute kommt. In diesem Zusammenhang ist es besonders vorteilhaft, wenn die zweite Luftleitfläche einstückig an dem Trägerabschnitt des Getriebeträgers angeformt ist. Dies lässt sich besonders einfach umsetzen, wenn der Getriebeträger als Gussteil ausgeführt ist. Der Trägerabschnitt bildet also nicht nur, wie sein Name ausdrückt, einen Träger, sondern auch eine Luftleitfläche. Dadurch wird ohne zusätzlichen Aufwand eine weitere Funktion erreicht.
Gemäß einer weiteren Ausgestaltung kann die Luftführung in Verbindung mit der ersten Luftleitfläche in an sich bekannter Weise eine NACA-Düse bilden.
Die Wirksamkeit der NACA-Düse wird in Bezug auf das zu kühlende Bauteil durch die zweite Luftleitfläche wesentlich erhöht. Über die NACA-Düse und die sich in Strömungsrichtung daran nach hinten anschließenden beiden Luftleitflächen wird die kalte Strömung aus dem Unterboden gezielt den thermisch belasteten Getriebeteilen zugeführt. Diese Getriebeteile können nicht nur das Vorderachsdifferential sein, sondern auch andere, thermisch besonders beanspruchte Getriebeteile.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird nachfolgend näher beschrieben.
Die Figur zeigt in Seitenansicht einen als Gussteil ausgeführten Getriebeträger 1 zur Aufnahme eines in der Zeichnung nicht dargestellten Getriebes für ein Kraftfahrzeug. Der Getriebeträger umfasst einen Trägerabschnitt 3, welcher sich in Fahrzeugquerrichtung erstreckt. Wie aus der Zeichnung ersichtlich, weist der Trägerabschnitt 3 einen etwa V-förmigen Querschnitt auf, dessen äußere, dem Getriebeträger 1 abgewandte Fläche eine Luftleitfläche 5 bildet.
An den Getriebeträger 1 schließt sich eine teilweise wiedergegebene Bodenplatte 7 an, welche Bestandteil einer Dämpfungskapsel ist. Eine Besonderheit der Bodenplatte 7 besteht darin, dass ein Abschnitt als NACA-Düse 9 ausgebildet ist. Die NACA-Düse 9 geht in eine Luftleitfläche 11 über, die schräg nach oben gerichtet ist und die ihre Fortsetzung in der Luftleitfläche 5 des Trägerabschnitts 3 des Getriebeträgers 1 findet.
Über die NACA-Düse 9, die erste Luftleitfläche 11 und die zweite Luftleitfläche 5 wird im Fahrbetrieb die kühle Unterbodenluft thermisch besonders belasteten Teilen des Getriebes zugeführt, um diese verbessert zu kühlen.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

- DE 19606506 C2 [0005]

Claims

Kraftfahrzeug, insbesondere Personenkraftwagen, mit einem Getriebe an welches sich zumindest abschnittsweise nach unten hin eine Bodenplatte anschließt, wobei die Bodenplatte zur Luftführung eine Aussparung sowie eine Luftleitfläche aufweist, welche sich im rückwärtigen Randbereich der Aussparung in Richtung auf das Getriebe zu erstreckt, dadurch gekennzeichnet, dass das Getriebe von einem Getriebeträger (1) aufgenommen ist, dass der Getriebeträger (1) einen sich etwa parallel zu dem rückwärtigen Randbereich der Aussparung erstreckenden Trägerabschnitt (3) aufweist, und dass an dem Trägerabschnitt (3) eine zweite Luftleitfläche (5) angeordnet ist, welche an die an der Bodenplatte (7) angeformte erste Luftleitfläche (11) anschließt.
Kraftfahrzeug nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die zweite Luftleitfläche (11) einstückig an den Trägerabschnitt (3) des Getriebeträgers (1) angeformt ist.
Kraftfahrzeug nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Luftführung in Verbindung mit der ersten Luftleitfläche (11) in an sich bekannter Weise eine NACA-Düse (9) bildet.