DE102007024746A1 - Front wagon for motor vehicle, has closure element provided for regulating air flow rate by heat exchanger, which has heat insulator that is provided to encloses area of front wagon - Google Patents

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Abstract

The front wagon (1) has a closure element (5,5') is provided in front end (1') of the front wagon, in main direction of flow (4) of an air behind a heat exchanger (2) and in bottom area (1'') of the front wagon. The closure element is provided for the regulation of an air flow rate by the heat exchanger. The heat exchanger has a heat insulator (6) that is provided to enclose the area of the front wagon.

Description

Die Erfindung betrifft einen Vorderwagen für ein Kraftfahrzeug mit den Merkmalen aus dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.The The invention relates to a front end for a motor vehicle with the features of the preamble of claim 1.

Sie geht von der deutschen Offenlegungsschrift DE 102 28 422 A1 aus. In dieser Offenlegungsschrift ist ein Vorderwagen für ein Kraftfahrzeug beschrieben, in dem ein Wärmetauscher für eine Brennkraftmaschine angeordnet ist. Am vorderen Ende des Vorderwagens und in Hauptströmrichtung der Luft hinter dem Wärmetauscher, im Bodenbereich des Vorderwagens ist jeweils eine Öffnung vorgesehen, die mittels einer Verschlussjalousie verschlossen werden kann. Mit Hilfe dieser Verschlussjalousien ist es möglich, eine wärmetechnische Kapselung des Motors darzustellen. Somit ist es möglich, ein Wärmemanagement für den Motor vorzusehen.It starts from the German publication DE 102 28 422 A1 out. In this publication, a front end for a motor vehicle is described, in which a heat exchanger for an internal combustion engine is arranged. At the front end of the front end and in the main flow direction of the air behind the heat exchanger, in the bottom region of the front of the car, an opening is provided in each case, which can be closed by means of a shutter blind. With the help of these shutter blinds, it is possible to represent a heat engineering encapsulation of the engine. Thus, it is possible to provide thermal management for the engine.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, das Wärmemanagement für die Brennkraftmaschine noch weiter zu verbessern.task The present invention is thermal management for the internal combustion engine to improve even further.

Diese Aufgabe wird durch das Merkmal im kennzeichnenden Teil des Patentanspruchs 1 gelöst.These The object is achieved by the feature in the characterizing part of the claim 1 solved.

Der Vorteil der Erfindung besteht darin, bereits im Kraftfahrzeug vorhandene Komponenten, den Wärmetauscher (Kühler) als Wärmespeicher analog zu einem Latentwärmespeicher zu nutzen. Mit geringfügigen Erweiterungen im Fahrzeug können die Verbrauchsvorteile in Bezug auf den Brennkraftmaschinenwarmlauf analog denen eines Latentwärmespeichers ausgeschöpft werden. Die eingesetzten Komponenten sind Standardbauteile wie z. B. Kühlluftklappen, die üblicherweise bereits in Serie sind. Mit Ausnahme der Isolation im Bereich des Vorderwagens, der den Wärmetauscher umschließt, sind keine neuen Techniken/Maßnahmen im Kraftfahrzeug verbaut, dadurch werden in vorteilhafter Weise der Erprobungs- und Absicherungsaufwand erheblich reduziert.Of the Advantage of the invention is already existing in the vehicle Components, the heat exchanger (radiator) as a heat storage analog to use a latent heat storage. With slight Extensions in the vehicle can reduce the fuel consumption with respect to the engine warm-up analogous to those of a Latent heat storage are exhausted. The used components are standard components such. B. cooling air flaps, which are usually already in series. With the exception of Insulation in the area of the front end of the heat exchanger are not new techniques / measures installed in the vehicle, thereby be in an advantageous manner the testing and hedging effort is significantly reduced.

Die Ausgestaltungen gemäß der Patentansprüche 2 und 3 verbessern nochmals den erfindungsgemäßen Effekt.The Embodiments according to the claims 2 and 3 again improve the invention Effect.

Im Folgenden ist die Erfindung anhand eines besonders bevorzugten Ausführungsbeispieles in zwei Figuren näher erläutert.in the The following is the invention with reference to a particularly preferred embodiment explained in two figures.

1 zeigt einen Schnitt durch einen erfindungsgemäß ausgestalteten Vorderwagen mit einem durch offene Verschlusselemente durchlüfteten Wärmetauscher. 1 shows a section through an inventively designed front end with a ventilated by open closure elements heat exchanger.

2 zeigt einen Schnitt durch den erfindungsgemäß ausgestalteten Vorderwagen mit den geschlossenen Verschlusselementen, entsprechend einem wärmeisoliertem Wärmetauscher. 2 shows a section through the inventively designed front end with the closed closure elements, corresponding to a heat-insulated heat exchanger.

Im Folgenden gelten für gleiche Bauelemente in beiden Figuren die gleichen Bezugsziffern.in the The following apply to identical components in both figures the same reference numbers.

1 zeigt einen Schnitt durch einen erfindungsgemäß ausgestalteten Vorderwagen 1 eines Kraftfahrzeuges mit einem durch offene Verschlussele mente 5, 5' durchlüfteten Wärmetauscher 2. Eine Hauptströmungsrichtung 4 einer Luft ist mit Pfeilen schematisch dargestellt. An einem vorderen Ende 1' des Vorderwagens 1 sind Lufteinlassöffnungen vorgesehen, die mit den Verschlusselementen 5, hier Luftklappen verschließbar sind. In der Hauptströmungsrichtung 4 der Luft ist hinter den Verschlusselementen 5 der Wärmetauscher 2 angeordnet. Weiter in Richtung der Hauptströmungsrichtung 4 ist hinter dem Wärmetauscher 2 ein Gebläse 9 vorgesehen, um einen Luftfluss durch den Wärmetauscher 2 zu regulieren. Zwischen dem Gebläse 9 und einer im Vorderwagen 1 angeordneten Brennkraftmaschine 3 befindet sich eine Trennwand mit einer zweiten Wärmeisolation 7, die die Luft nach unten umlenkt. In einem Bodenbereich 1'' des Vorderwagens 1' befindet sich ein weiteres Verschlusselement 5'. Die Verschlusselemente 5, 5' sind zum Verschließen der Luftöffnungen im Vorderwagen 1 beispielsweise drehbeweglich angeordnet. Erfindungsgemäß sind im dargestellten Ausführungsbeispiel der den Wärmetauscher 2 umschließende Bereich des Vorderwagens 1 mit einer erste Wärmeisolation 6, die Trennwand mit einer zweiten Wärmeisolation 7 und das Verschlusselement 5' mit einer dritten Wärmeisolation 8 ausgestattet. 1 shows a section through an inventively designed front end 1 a motor vehicle with an elements through open Verschlussele 5 . 5 ' ventilated heat exchanger 2 , A mainstream direction 4 An air is shown schematically by arrows. At a front end 1' of the front end 1 Air inlet openings are provided with the closure elements 5 , here louvers are closable. In the main flow direction 4 the air is behind the shutter elements 5 the heat exchanger 2 arranged. Continue in the direction of the main flow direction 4 is behind the heat exchanger 2 a fan 9 provided to allow air flow through the heat exchanger 2 to regulate. Between the blower 9 and one in the front 1 arranged internal combustion engine 3 there is a partition with a second heat insulation 7 which deflects the air downwards. In a ground area 1'' of the front end 1' there is another closure element 5 ' , The closure elements 5 . 5 ' are for closing the air vents in the front 1 for example, arranged rotatably. According to the invention, the heat exchanger in the illustrated embodiment 2 enclosing area of the front end 1 with a first heat insulation 6 , the partition with a second heat insulation 7 and the closure element 5 ' with a third heat insulation 8th fitted.

2 zeigt den gleichen Schnitt durch den Vorderwagen 1 wie 1, jedoch mit geschlossenen Verschlusselemente 5, 5', entsprechend einem wärmeisoliertem Wärmetauscher 2. 2 shows the same section through the front end 1 as 1 , but with closed closing elements 5 . 5 ' , corresponding to a heat-insulated heat exchanger 2 ,

Die grundsätzliche Neuerung der Erfindung besteht darin, den bereits vorhandenen Wärmetauscher 2 des Kraftfahrzeuges als Wärmespeicher zu verwenden, der durch die Bauteile Verschlusselemente 5, 5' und Vorderwagen 1 von der Umgebung thermisch isoliert wird. Wie bereits erwähnt zeigt 1 einen Schnitt durch einen Vorderwagen 1 eines Kraftfahrzeuges. Der Vorderwagen 1 sowie ein Teil der Luftführung und der Verschlusselemente 5, 5', im vorliegenden Ausführungsbeispiel Kühlluftklappen, sind mit einer Wärmeisolation 6, 7, 8 versehen.The fundamental innovation of the invention is the already existing heat exchanger 2 of the motor vehicle to be used as a heat storage, the closure elements by the components 5 . 5 ' and front end 1 thermally isolated from the environment. As already mentioned shows 1 a section through a front end 1 a motor vehicle. The front end 1 and a part of the air guide and the closure elements 5 . 5 ' , In the present embodiment, cooling air dampers, are with a heat insulation 6 . 7 . 8th Mistake.

Das Verschlusselement 5' im Bodenbereich 1'' wird im Stillstand durch einen Betätigungsmechanismus (z. B. Magnet, Federkraft usw.) geschlossen gehalten. Im Fahrbetrieb werden die Verschlusselemente 5, 5' bedarfsgesteuert geöffnet und der Wärmetauscher 2 wird von Luft durchströmt. Nach Abstellen des Fahrzeuges sind gemäß 2 die Verschlusselemente 5, 5' geschlossen. Die Luft in der Kühlluftführung samt Wärmetauscher 2 ist somit thermisch von einer Umgebung isoliert. Durch die erste, zweite und dritte Wärmeisolation 6, 7, 8 wird das Auskühlen des Wärmetauschers 2, bzw. eines Kühlmittels verhindert und die darin gespeicherte Wärmeenergie steht für den nächsten Startvorgang der Brennkraftmaschine zur Verfügung. Die Wärmeenergie kann dann analog zu Latentwärmespeichern in Abhängigkeit einer Betriebsstrategie zur Vorwärmung der Fluide in der Brennkraftmaschine und/oder eines Getriebes verwendet werden.The closure element 5 ' in the ground area 1'' is kept closed at standstill by an actuating mechanism (eg, solenoid, spring force, etc.). When driving the shutter elements 5 . 5 ' opened on demand and the heat exchanger 2 is traversed by air. After parking the vehicle are in accordance with 2 the closure elements 5 . 5 ' closed. The air in the Cooling air duct including heat exchanger 2 is thus thermally isolated from an environment. Through the first, second and third heat insulation 6 . 7 . 8th will cool the heat exchanger 2 , or a coolant prevented and stored therein heat energy is available for the next startup of the internal combustion engine. The heat energy can then be used analogously to latent heat storage in dependence on an operating strategy for preheating the fluids in the internal combustion engine and / or a transmission.

Der Vorteil der Erfindung besteht darin, bereits im Kraftfahrzeug vorhandene Komponenten, wie beispielsweise den Wärmetauscher 2, als Wärmespeicher analog zu einem Latentwärmespeicher zu nutzen. Mit geringfügigen Erweiterungen am Kraftfahrzeug können die Verbrauchsvorteile in Bezug auf einen Brennkraftmaschinenwarmlauf analog denen eines Latentwärmespeichers ausgeschöpft werden.The advantage of the invention is already existing components in the motor vehicle, such as the heat exchanger 2 to use as a heat storage analogous to a latent heat storage. With minor extensions to the motor vehicle, the fuel consumption advantages with respect to an engine warm-up analogous to those of a latent heat storage can be exploited.

Die eingesetzten Komponenten sind Standardbauteile, die meistens bereits in Serie, wie beispielsweise die Verschlusselemente 5, 5', im vorliegenden Fall Kühlluftklappen, sind. Mit Ausnahme der ersten, der zweiten und der dritten Wärmeisolation 6, 7, 8 im Bereich der Kühlluftführung sind keine neuen Techniken/Maßnahmen im Kraftfahrzeug verbaut, dadurch wird in vorteilhafter Weise der Erprobungs- und Absicherungsaufwand vor einem Serieneinsatz erheblich reduziert.The components used are standard components, most of them already in series, such as the closure elements 5 . 5 ' , in this case cooling air dampers, are. Except for the first, the second and the third heat insulation 6 . 7 . 8th In the field of cooling air management no new techniques / measures are installed in the motor vehicle, thereby advantageously the testing and hedging effort before a series use significantly reduced.

In anderen Ausführungsbeispielen kann beispielsweise nur eine erste Wärmeisolation 6 und/oder eine zweite Wärmeisolation 7 und/oder eine dritte Wärmeisolation 8 vorgesehen werden. Auch die Anzahl der Verschlusselemente 5, 5' kann in anderen Ausführungsbeispielen größer oder kleiner als im vorliegenden Ausführungsbeispiel sein. Als Isolationsmaterialien können alle weitgehend feuerfesten Isolationsmaterialien verwendet werden, in bedarfsgerechter Dicke.In other embodiments, for example, only a first heat insulation 6 and / or a second heat insulation 7 and / or a third heat insulation 8th be provided. Also the number of closure elements 5 . 5 ' may be larger or smaller than in the present embodiment in other embodiments. As insulating materials, all largely refractory insulating materials can be used, in need-based thickness.

11
Vorderwagenfront end
1'1'
vorderes Endefront The End
1''1''
Bodenbereichfloor area
22
Wärmetauscherheat exchangers
33
BrennkraftmaschineInternal combustion engine
44
HauptströmungsrichtungMain flow direction
5, 5'5, 5 '
Verschlusselementclosure element
66
erste Wärmeisolationfirst thermal insulation
77
zweite Wärmeisolationsecond thermal insulation
88th
dritte Wärmeisolationthird thermal insulation
99
Gebläsefan

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

  • - DE 10228422 A1 [0002] - DE 10228422 A1 [0002]

Claims (3)

Vorderwagen (1) für ein Kraftfahrzeug, in dem ein Wärmetauscher (2) für eine Brennkraftmaschine (3) angeordnet ist, wobei in dem vorderen Ende (1') des Vorderwagens (1) und in Hauptströmungsrichtung (4) einer Luft hinter dem Wärmetauscher (2), im Bodenbereich (1'') des Vorderwagens (1) jeweils zumindest ein Verschlusselement (5, 5') vorgesehen ist, zur Regelung einer Luftdurchflussmenge durch den Wärmetauscher (2), dadurch gekennzeichnet, dass ein den Wärmetauscher (2) umschließender Bereich des Vorderwagens (1) eine erste Wärmeisolation (6) aufweist.Front end ( 1 ) for a motor vehicle in which a heat exchanger ( 2 ) for an internal combustion engine ( 3 ) is arranged, wherein in the front end ( 1' ) of the front car ( 1 ) and in the main flow direction ( 4 ) an air behind the heat exchanger ( 2 ), in the ground area ( 1'' ) of the front car ( 1 ) each at least one closure element ( 5 . 5 ' ) is provided for controlling an air flow rate through the heat exchanger ( 2 ), characterized in that a heat exchanger ( 2 ) surrounding area of the front car ( 1 ) a first heat insulation ( 6 ) having. Vorderwagen nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen dem Wärmetauscher (2) und der Brennkraftmaschine (3) eine zweite Wärmeisolation (7) vorgesehen ist.Front end according to claim 1, characterized in that between the heat exchanger ( 2 ) and the internal combustion engine ( 3 ) a second heat insulation ( 7 ) is provided. Vorderwagen nach Patentanspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest ein Verschlusselement (5, 5') eine dritte Wärmeisolation (8) aufweist.Front end according to claim 1 or 2, characterized in that at least one closure element ( 5 . 5 ' ) a third heat insulation ( 8th ) having.
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