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Die
vorliegende Erfindung betrifft eine doppelwandige Motorraum-Schottwand
zur Trennung eines Motorraums von einem Fahrgastraum in einem Kraftfahrzeug,
mit den Merkmalen des Oberbegriffs des Anspruchs 1. Die Erfindung
betrifft außerdem ein mit einer derartigen Schottwand ausgestattetes Kraftfahrzeug.
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Aus
der
GB 732,875 ist für
ein Fahrzeug mit Frontmotor eine doppelwandige Schottwand bekannt,
die im Fahrzeug zur Trennung eines Motorraums von einem Fahrgastraum
dient. Die Schottwand enthält dabei einen Kühlluftpfad
zur Versorgung des Fahrgastraums mit Kühlluft. Ein Kühllufteinlass
befindet sich dabei direkt unterhalb eines einer Windschutzscheibe
des Fahrzeugs zugewandten Endes einer Motorraumhaube. Zum Antreiben
der Kühlluft ist ein Gebläse vorgesehen.
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Aus
der
WO 2004/041626
A1 ist ein Fahrzeug mit Frontantrieb und mit einer Tragstruktur
bekannt, die zumindest teilweise als Hohlkammerplattenstruktur ausgestaltet
ist, durch die eine Luftströmung hindurchgeführt
werden kann.
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Aus
der
DE 38 00 740 A1 ist
eine weitere doppelwandige Schottwand bekannt, mit der bei einem
Fahrzeug mit Frontantrieb der Motorraum vom Fahrgastraum getrennt
ist, wobei die Schottwand hier zur Schalldämmung dient.
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Die
vorliegende Erfindung beschäftigt sich mit dem Problem,
für eine Schottwand der eingangs genannten Art beziehungsweise
für ein damit ausgestattetes Fahrzeug eine verbesserte
Ausführungsform anzugeben, die sich insbesondere durch
einen einfachen und somit preiswerten Aufbau auszeichnet. Des weiteren
soll die Schottwand eine erhöhte Steifigkeit besitzen.
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Erfindungsgemäß wird
dieses Problem durch die Gegenstände der unabhängigen
Ansprüche gelöst. Vorteilhafte Ausführungsformen
sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche.
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Die
Erfindung beruht auf dem allgemeinen Gedanken, die Schottwand zur
Kühlung des Motorraums zu nutzen, wobei die Kühlluft
durch zumindest einen bodenseitig angeordneten Kühllufteinlass
in den im Inneren der Schottwand ausgebildeten Kühlluftpfad
eintritt und durch wenigstens einen Kühlluftauslass in
den Motorraum austritt. Durch diese Bauweise befindet sich der jeweilige
Kühllufteinlass im Bereich des Fahrzeugbodens an einer
Stelle, die keinen negativen Einfluss auf die Fahrzeughaut hat,
die in ästhetischer und aerodynamischer Hinsicht gestaltet
ist. Des weiteren bewirkt die Kühlluftführung
durch die Schottwand eine thermische Isolation zwischen Motorraum
und Fahrgastinnenraum, was den Wärmeeintrag in den Fahrgastraum
reduziert.
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Die
Schottwand ist gemäß einer bevorzugten Ausführungsform
für ein Fahrzeug mit Heckmotor konzipiert. Bei einem derartigen
Fahrzeug ist die thermische Isolierung zwischen Fahrgastraum und Motorraum
einerseits und die aktive Kühlung des Motorraums andererseits
von besonderem Interesse, da eine direkte Kühlluftbeaufschlagung
des Motorraums im Unterschied zu Fahrzeugen mit Frontantrieb vergleichsweise
aufwendig ist.
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Entsprechend
einer vorteilhaften Ausgestaltung kann der Kühlluftpfad
in einem oder durch einen im Inneren der Schottwand ausgebildeten,
von zwei Einzelwänden der Schottwand begrenzten Hohlraum gebildet
sein. Die Schottwand besitzt hierdurch einen vergleichsweise einfachen
und preiswert realisierbaren Aufbau. Sie ist im wesentlichen durch
zwei Einzelwände zusammengebaut, also quasi in Schalenbauweise
realisiert. Die Einzelschalen oder -wände sind so aufeinander
abgestimmt, dass sie im zusammengebauten Zustand einen Hohlraum
begrenzen, der als Kühlluftpfad verwendbar ist. Zusätzliche
Kanalelemente, Rohrkörper und dergleichen sind dadurch
entbehrlich.
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Zur
Ausbildung des Hohlraums beziehungsweise des Kühlluftpfads
können die Einzelwände über Distanzelemente
aneinander abgestützt sein. Diese Distanzelemente können
tellerförmig oder topfförmig ausgestaltet sein,
sie können an der jeweiligen Einzelwand integral ausgeformt
sein, sie können sich aneinander flächig abstützen,
sie können sich aneinander oder jeweils an der jeweils
anderen Einzelwand abstützen. Ferner ist es möglich,
die Einzelwände im Bereich der Distanzelemente aneinander
zu befestigen, beispielsweise durch Schweißpunkte. Durch
die Verwendung derartiger Distanzelemente wird die Ausbildung der
doppelwandigen, hohlen Schottwand preiswert realisierbar. Zusätzlich kann
die Doppelwand dadurch eine vergleichsweise hohe Steifigkeit erhalten.
Abhängig vom Abstand der Einzelwände bzw. Art
und Anzahl der Distanzelemente entsteht damit eine deformierbare,
Energieabsorbierende Crashzone. Bei einem Crashfall, z. B. im Falle
eines Heckcrashs bei einem Fahrzeug mit Heckmotor, kann so das Eindringen
des Motors aus dem Motorraum in den Fahrgastraum des Kraftfahrzeuges
verhindert bzw. erschwert werden.
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Gemäß einer
besonders vorteilhaften Ausführungsform kann die Schottwand
an ihrem unteren Ende zumindest einen in Fahrtrichtung offenen Einlaufbereich
aufweisen, der den jeweiligen Kühllufteinlass enthält.
Mit Hilfe eines derartigen Einlaufbereichs kann erreicht werden,
dass der im Fahrbetrieb des Fahrzeugs am Einlaufbereich entstehender Staudruck
ausreicht, Kühlluft in hinreichender Menge durch den Kühlluftpfad
zu fördern, so dass auf zusätzliche Fördereinrichtungen,
wie zum Beispiel ein Gebläse, verzichtet werden kann. Die
durch die Schottwand realisierte Kühlluftbeaufschlagung
des Motorraums arbeitet dadurch passiv und ist dementsprechend preiswert
realisierbar.
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Weitere
wichtige Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus den
Unteransprüchen, aus den Zeichnungen und aus der zugehörigen
Figurenbeschreibung anhand der Zeichnungen.
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Es
versteht sich, dass die vorstehend genannten und die nachstehend
noch zu erläuternden Merkmale nicht nur in der jeweils
angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder
in Alleinstellung verwendbar sind, ohne den Rahmen der vorliegenden
Erfindung zu verlassen.
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Bevorzugte
Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Zeichnungen
dargestellt und werden in der nachfolgenden Beschreibung näher
erläutert, wobei sich gleiche Bezugszeichen auf gleiche oder ähnliche
oder funktional gleiche Bauteile beziehen.
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Es
zeigen, jeweils schematisch,
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1 eine
perspektivische Ansicht von hinten auf eine Schottwand,
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2 einen
Längsschnitt durch die Schottwand entsprechend Schnittlinien
II in 1,
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3 eine
Schnittansicht wie in 2, jedoch in einer vereinfachten
Darstellung sowie in einer versetzten Schnittebene.
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Eine
in den 1 bis 3 gezeigte Schottwand 1 dient
in einem hier nicht dargestellten Fahrzeug zur Trennung eines Motorraums 2,
der in 1 dem Betrachter zugewandt ist und sich dementsprechend
in den 2 und 3 rechts von der Schottwand 1 befindet,
von einem Fahrgastraum 3, der in 1 vom Betrachter
abgewandt ist und sich dementsprechend in den 2 und 3 links
von der Schottwand 1 befindet. Bevorzugt kommt die Schottwand 1 dabei
in einem Fahrzeug zur Anwendung, das einen Heckmotor aufweist. Dementsprechend erstreckt
sich eine Fahrzeuglängsrichtung beziehungsweise eine Fahrtrichtung
vom Motorraum 2 in Richtung zum Fahrgastraum 3 entsprechend
einem Pfeil 4.
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Die
Schottwand 1 ist doppelwandig ausgeführt und weist
dementsprechend zwei Einzelwände 5 und 6 auf.
Diese werden im Folgenden entsprechend der bevorzugten Einbausituation
in einem Fahrzeug mit Heckmotor als Vorderwand 5 und Rückwand 6 bezeichnet.
Dementsprechend ist die Vorderwand 5 dem Fahrgastraum 3 zugewandt,
während die Rückwand 6 dem Motorraum 2 zugewandt ist.
Durch die Verwendung der beiden Einzelwände 5, 6 ist
die Schottwand 1 quasi in Schalenbauweise hergestellt.
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Die
Schottwand 1 enthält einen Kühlluftpfad 7,
der hier durch mehrere Pfeile angedeutet ist. Durch diesen Kühlluftpfad 7,
der sich also im Inneren der Schottwand 1 erstreckt, kann
einer der Räume 2, 3, nämlich
der Motorraum 2 mit Kühlluft versorgt werden.
Die Schottwand 1 umfasst hierzu im Bereich eines Fahrzeugbodens 8,
der in den Figuren durch eine unterbrochene Linie angedeutet ist,
zumindest einen Kühllufteinlass 9 sowie vertikal
beabstandet dazu zumindest einen Kühlluftauslass 10.
Im gezeigten Beispiel besitzt die Schottwand 1 vier Kühllufteinlässe 9 und
zwei Kühlluftauslässe 10. Diese Zahlen sind
jedoch beispielhaft und ohne Beschränkung der Allgemeinheit.
Die Kühllufteinlässe 9 sind zu einem unterhalb
des Fahrzeugbodens 9 angeordneten Bodenraum 11,
also zur Umgebung des Fahrzeugs hin offen. Im Unterschied dazu sind
die Kühlluftauslässe 10 zum Motorraum 2 hin
offen. Dementsprechend tritt Kühlluft aus der Umgebung
(Bodenraum 11) durch die Kühllufteinlässe 9 in
den Kühlluftpfad 7 ein und durch die Kühlluftauslässe 10 aus
dem Kühlluftpfad 7 aus und in den Motorraum 2 ein.
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Der
Kühlluftpfad 7 ist hierbei in einem Hohlraum 15 ausgebildet,
der durch die beiden Einzelwände 5, 6 begrenzt
ist. Das bedeutet, dass zur Realisierung des Kühlluftpfads 7 im
Inneren der Schottwand 1 keine zusätzlichen gasführenden
Komponenten, wie Röhren, Kanalkörper und dergleichen
in Form separater Bauteile eingebaut werden müssen. Der
Kühlluftpfad 7 ist somit durch die Einzelwände 5, 6 begrenzt.
Die Realisierung des Kühlluftpfads 7 in der Schottwand 1 ist
dadurch mit einem vergleichsweise geringen Aufwand verbunden.
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Zweckmäßig
sind die beiden Einzelwände 5, 6 über
Distanzelemente 12 beziehungsweise 13 aneinander
abgestützt. Zweckmäßig sind diese Distanzelemente 12, 13 an
den Einzelwänden 5, 6 integral ausgeformt.
Dabei sind die mit 12 bezeichneten Distanzelemente an der
Vorderwand 5 ausgeformt, während die mit 13 bezeichneten
Distanzelemente an der Rückwand 6 ausgeformt sind.
Die Distanzelemente 12, 13 können im
gezeigten Längsschnitt tellerförmig oder topfförmig
ausgestaltet sein und insbesondere flächige Kontaktzonen 14 aufweisen,
mit denen sie aneinander anliegen. Im Querschnitt können
die Distanzelemente 12, 13 kreisförmig
oder elliptisch oder oval ausgestaltet sein. 1 zeigt
eine Ausführungsform mit mehreckigen, zum Beispiel sechseckigen Querschnitten
für die Distanzelemente 12, 13.
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Die
Distanzelemente 12, 13 sind entlang der Schottwand 1 verteilt
angeordnet, derart, dass zwischen benachbarten Distanzelementen 12, 13,
die sich nicht aneinander abstützen, jeweils ein Abstand vorhanden
ist, wodurch die Ausbildung des Kühlluftpfads 7 realisiert
wird. Der Kühlluftpfad 7 umströmt quasi
die Distanzelemente 12, 13, die in den durch die
beiden Einzelwände 5, 6 begrenzten Hohlraum 15 hineinragen.
Die integrale Ausformung der Distanzelemente 12, 13 an
der jeweiligen Einzelwand 5, 6 ist besonders deutlich
dem in 3 gezeigten Querschnitt zu entnehmen, der quasi
durch die Distanzelemente 12, 13 hindurchgelegt
ist, während in 2 die Schnittebene zwischen
benachbarten Distanzelementen 12, 13 liegt. Die
Einzelwände 5, 6 lassen sich mit den
Distanzelementen 12, 13 beispielsweise durch Tiefziehen
herstellen. Vorzugsweise sind die Distanzelemente 12, 13 in
einem vorbestimmten Rastermaß angeordnet, so dass sie insbesondere
im wesentlichen gleichbleibende Abstände voneinander aufweisen.
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Beim
Zusammenbau der Schottwand 1 werden die beiden Einzelwände 5, 6 auf
geeignete Weise aneinander befestigt. Üblich sind hierbei
Schweißverfahren. Besonders vorteilhaft ist eine Ausführungsform,
bei welcher die beiden Einzelwände 5, 6 im
Bereich einzelner oder mehrerer Distanzelemente 12, 13 aneinander
befestigt sind, beispielsweise durch Schweißpunkte, welche
die aneinander abgestützten Distanzelemente 12, 13 im
Bereich ihrer Kontaktzone 14 miteinander verbinden. Hierdurch kann
die Steifigkeit der Schottwand 1 erheblich erhöht
werden.
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Entsprechend
der hier gezeigten, bevorzugten Ausführungsform kann die
Schottwand 1 im Bereich des jeweiligen Kühllufteinlasses 9,
also an ihrem unteren Ende zumindest einen Einlaufbereich 16 aufweisen,
der in der Fahrtrichtung 5 offen ist und der zumindest
einen der Kühllufteinlässe 9 aufweist.
Vorzugsweise ist für jeden Kühllufteinlass 9 ein
eigener Einlaufbereich 16 vorgesehen. Dementsprechend weist
die Schottwand 1 hier vier Einlaufbereiche 16 auf.
Die Einlaufbereiche 16 mit dem in Fahrtrichtung 4 offenen
Kühllufteinlass 9 ermöglichen es, im
Fahrbetrieb des Fahrzeugs den im Unterbodenbereich 11 sich
stromauf des Einlaufbereichs 16 aufbauenden Staudruck zum
Antreiben der Kühlluft im Kühlluftpfad 7 zu
nutzen. Durch diese Bauweise ist ein Gebläse zum Antreiben
der Kühlluft entbehrlich. Die Kühlung des Motorraums 2 mittels
einer Kühlluftbeaufschlagung von durch die Schottwand 1 hindurchgeführter Kühlluft
arbeitet somit passiv, wodurch sie vergleichsweise preiswert realisierbar
ist.
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Die
Kühlluftauslässe 10 sind vergleichsweise weit
von den Kühllufteinlässen 9 entfernt.
Bevorzugt sind die Kühlluftauslässe 10 in
einem oberen Bereich der Schottwand 1 angeordnet. Hierdurch
wird die Schottwand 1 im wesentlichen vollständig
von der Kühlluft durchströmt, wodurch die Schottwand 1 insgesamt
eine thermische Isolierung des Fahrgastraums 3 gegenüber
dem Motorraum 2 bildet. Des weiteren bewirkt die Kühllufteinblasung
am oberen Ende des Motorraums 2 eine optimale Kühlluftverteilung
und Kühlluftströmung im Motorraum 2.
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Gemäß einer
anderen vorteilhaften Ausführungsform kann in die Schottwand 1 außerdem
an geeigneten Stellen ein hier nicht gezeigter Schallschluckstoff
eingearbeitet werden, wodurch die Schottwand 1 außerdem
eine schalldämmende Wirkung aufweist. Derartiger Schallschluckstoff
kann beispielsweise in Bereichen, die für den Kühlluftpfad 7 nicht
benötigt werden, in den Hohlraum 15 eingebracht
sein.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- - GB 732875 [0002]
- - WO 2004/041626 A1 [0003]
- - DE 3800740 A1 [0004]