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Die
Erfindung betrifft einen Frontbereich für einen Kraftwagen,
insbesondere für einen Nutzkraftwagen der im Oberbegriff
des Patentanspruchs 1 angegebenen Art.
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Die
DE 43 07 793 C2 beschreibt
einen Frontbereich für einen Personenkraftwagen, bei welchem zwischen
zwei korrespondierenden Längsträgern eines Fahrgestellrahmens
ein Querträger angeordnet ist. Der Querträger
ist hierbei als Stoßfängerbiegeträger
ausgebildet und weist ein im Querschnitt offenes U-Profil auf. Das
offene Profil ist zum Heck des Personenkraftwagens hin durch eine
Abdeckplatte verschlossen. In Richtung des Fahrzeughecks schließt sich
an die Abdeckplatte ein Kühlmodul an. Hierbei ist der das
Kühlmodul, die Abdeckplatte und den Querträger
mit umfassende Frontbereich des Personenkraftwagens aus Kunststoff
ausgebildet. Der Frontbereich ist somit als kompaktes, einheitliches Formteil
ausgebildet.
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Aufgabe
der vorliegenden Erfindung ist es, einen Frontbereich für
einen Kraftwagen zu schaffen, bei welchem ein Querträger
eine erweiterte Funktionalität aufweist.
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Diese
Aufgabe wird erfindungsgemäß durch einen Frontbereich
für einen Kraftwagen mit den Merkmalen des Patentanspruchs
1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen mit zweckmäßigen
Weiterbildungen der Erfindung sind in den abhängigen Patentansprüchen
angegeben.
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Bei
dem erfindungsgemäßen Frontbereich für
einen Kraftwagen, insbesondere für einen Nutzkraftwagen,
mit wenigstens einem zwischen korrespondierenden Längsträgerteilen
oder dergleichen angeordneten Querträger, welcher zumindest
bereichsweise einen Querschnitt aufweist, durch welchen ein Bauraum
begrenzt ist, ist vorgesehen, dass in dem durch den Querträger
begrenzten Bauraum wenigstens ein Kühlmodul angeordnet
ist.
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Bei
den korrespondierenden Längsträgerteilen kann
es sich um bekannte Rahmenlängsträger handeln,
jedoch auch um andere Bauteile eines gebauten Rahmens, etwa um Stützteile
eines Vorfederbockes, oder dergleichen in Längsrichtung
des Kraftwagens angeordnete Elemente einer Tragstruktur. Mit dem
Frontbereich des Kraftwagens ist vorliegend auch eine Vorbaustruktur
eines Personen- oder Nutzkraftwagens als miterfasst zu betrachten.
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Der
wenigstens eine zwischen korrespondierenden Längsträgerteilen
angeordnete Querträger kann ein Querträger eines
Leiterrahmens sein, oder als Element eines an dem Vorfederbock angeordneten
Unterfahrschutzes ausgebildet und/oder etwa einem Stoßfänger
zugeordnet sein. Der durch den Querträger begrenzte Bauraum
ist durch Außenmaße eines Querschnittprofils des
Querträgers definiert. Hierbei kann es sich um ein hohles
Profil, ein geschlossenes und/oder teilweise geschlossenes Profil,
ein offenes Profil, etwa ein im Querschnitt U-förmiges
Profil, ein L-Profil, ein T-Profil oder dergleichen handeln.
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Durch
das Anordnen des Kühlmoduls in dem durch den Querträger
begrenzten Bauraum ist eine besonders bauraumsparende Unterbringungsmöglichkeit
des Kühlmoduls geschaffen.
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Der
Erfindung liegt die Erkenntnis zugrunde, dass ein Kühlleistungsbedarf,
insbesondere von Nutzfahrzeug-Verbrennungskraftmaschinen mit steigender
Leistung der Verbrennungskraftmaschinen und aufgrund strenger werdender
Anforderungen an eine Abgasbeschaffenheit zunehmend höher
wird. So kann durch ein Nutzen des durch den Querträger begrenzten
Bauraums durch Anordnen des Kühlmoduls eine zusätzliche
Kühlleistung bereit gestellt werden. Es ist so ein Frontbereich
geschaffen, bei welchem der zumindest eine Querträger eine
erweiterte Funktionalität aufweist.
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Das
Kühlmodul kann hierbei zum Entlasten und/oder Ergänzen
der Kühlleistung etwa eines Wasserkühlers, eines
Ladeluftkühlers oder eines Kühlsystems für
andere Medien, etwa einer Hydraulikflüssigkeit, eines Kühlmittels
einer Klimaanlage und dergleichen ständig und/oder im Bedarfsfall
herangezogen werden.
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In
einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung umfasst das wenigstens
eine Kühlmodul zumindest einen, insbesondere endseitig
angeordneten Sammelkörper sowie eine Mehrzahl von mit dem
zumindest einen Sammelkörper kommunizierenden Leitungen,
wobei der zumindest eine Sammelkörper durch einen insbesondere
endseitigen Bereich des wenigstens einen Querträgers gebildet
sein kann. Dadurch weist das Kühlmodul eine zum besonders effizienten
Kühlen eines das Kühlmodul durchströmbaren
Mediums eine besonders geeignete Struktur auf. Der Sammelkörper
dient hierbei einer Vergleichmäßigung eines Stroms
des zu kühlenden Mediums.
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Des
Weiteren ist es von Vorteil, wenn der Bauraum des Querträgers
durch ein zumindest bereichsweise offenes Profil begrenzt ist. Dadurch
sind in dem Querträger Öffnungen geschaffen, welche
ein Durchströmen des Querträgers mit Kühlluft
ermöglichen.
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Schließlich
hat es sich als vorteilhaft gezeigt, wenn das wenigstens eine Kühlmodul
von einem, insbesondere flüssigen, Kühlmedium
durchströmbar ausgebildet ist. Dadurch kann das Kühlmodul
etwa nach dem Prinzip eines Gegenstrom-Wärmetauschers betrieben
werden.
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Weitere
Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus
der nachfolgenden Beschreibung eines bevorzugten Ausführungsbeispiels
sowie anhand der Zeichnungen, in welchen gleiche oder funktionsgleiche
Elemente mit identischen Bezugszeichen versehen sind. Dabei zeigen:
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1 einen
stark schematisierten Längsschnitt durch einen Ausschnitt
eines Frontbereichs eines Nutzkraftwagens wobei jeweils ein Paar
korrespondierender Längsträgerteile in Fahrzeughochrichtung übereinander
angeordnet ist, und wobei jeweils ein Paar der korrespondierenden
Längsträgerteile in Fahrzeugquerrichtung durch
jeweils einen Querträger verbunden ist;
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2 eine
schematisierte Vorderansicht eines Ausschnittes aus einem Frontbereich
eines Nutzkraftwagens, bei welchem in einem durch den Querträger
begrenzten Bauraum ein Kühlmodul angeordnet ist; und
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3 eine
Draufsicht auf den zwischen zwei ausschnittsweise gezeigten Rahmenlängsträgern angeordneten
Querträger gemäß 2.
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1 zeigt
ausschnittsweise einen schematisierten Längsschnitt durch
einen Frontbereich eines Nutzkraftwagens. Ein in Fahrzeughochrichtung
gesehen oberes Längsträgerteile ist als Rahmenlängsträger 12 ausgebildet.
Der Rahmenlängsträger 12 ist hierbei
ein Bestandteil eines nicht näher gezeigten Fahrzeugrahmens
des Nutzkraftwagens, welcher in üblicher Weise zwei sich
in Fahrzeuglängsrichtung parallel zueinander erstreckende
Rahmenlängsträger 12 aufweist. Ein die
zwei oberen Rahmenlängsträger 12 in Fahrzeugquerrichtung verbindender Querträger 14 weist
in dem in 1 gezeigten Querschnitt ein
Hohlprofil auf. Das Hohlprofil des Querträgers 14 begrenzt
somit einen vorliegend in Querschnitt rechteckig dargestellten Bauraum 16.
Selbstverständlich kann der durch den Querträger 14 begrenzte
Bauraum 16 auch eine im Querschnitt andere Form aufweisen,
sofern der Querträger 14 zumindest bereichsweise
einen Hohlraum begrenzt.
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Entgegen
einer in 1 durch einen Pfeil veranschaulichten
Vorwärtsfahrtrichtung 18 des Nutzkraftwagens sind
in dem Frontbereich 10 des Nutzkraftwagens hintereinander
ein Ladeluftkühler 20, ein Wasserkühler 22 und
ein Lüfter 24 angeordnet.
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Unterhalb
des oberen Rahmenlängsträgers 12 ist
in 1 ein weiteres Längsträgerteil 26 gezeigt.
An einem in der Vorwärtsfahrtrichtung 18 gelegenen
vorderen Ende des Längsträgerteils 26 ist
ein weiterer Querträger 28 im Längsschnitt
dargestellt. Der Querträger 28 verbindet das gezeigte
Längsträgerteil 26 mit dem korrespondierenden,
vorliegend nicht gezeigten Längsträgerteil 26,
welches sich in Fahrzeuglängsrichtung parallel zu diesem
erstreckt.
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In 1 ist
weiterhin durch einen Pfeil eine Luftströmungsrichtung 30 veranschaulicht,
welche sich beim Fahren des Nutzfahrzeuges in die Vorwärtsfahrtrichtung 18 oder
bei einem Betätigen des Lüfters 24 einstellt.
Durch Betätigen des Lüfters 24 sind somit
diesem vorgeschaltete Bauteile mit Kühlluft zu beaufschlagen.
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2 zeigt
den Frontbereich 10 des Nutzkraftwagens in einem Ausschnitt,
welcher die in Fahrzeuglängsrichtung parallelen Rahmenlängsträger 12 sowie
den die Rahmenlängsträger 12 in Fahrzeugquerrichtung
verbindenden Querträger 14 erkennen lässt.
In dem durch den Querträger 14 begrenzten, in 1 im
Querschnitt schematisch gezeigten Bauraum 16 ist gemäß 2 ein
Kühlmodul 32 angeordnet.
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Das
Kühlmodul weist zwei jeweils endseitig des Querträgers 14 angeordnete
Sammelkörper 34 auf. Die zwei Sammelkörper 34 sind
durch eine Mehrzahl von im Wesentlichen einander parallel und horizontal
ausgerichteten Leitungen 36 miteinander verbunden. Die
Leitungen 36 können hierbei als Flachrohre ausgebildet
sein wodurch ein besonders effizientes Abführen thermischer
Energie eines mittels des Kühlmoduls 32 zu kühlenden
Mediums ermöglicht ist.
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Einem
der zwei gezeigten Sammelkörper 34 ist eine Zufuhrleitung 38 zugeordnet,
welche in 2 im Querschnitt angedeutet
ist, während dem gegenüberliegenden Sammelkörper
eine ebenfalls im Querschnitt angedeutete Abfuhrleitung 40 zugeordnet
ist. Der Querträger 14 weist vorliegend zwei Öffnungen 42 auf, über
welche in der in 1 dargestellten Luftströmungsrichtung 30 zugeführte
Kühlluft den Leitungen 36 des Kühlmoduls 32 zuführbar
ist – in Form von Fahrtwind und/oder durch Betätigen
des Lüfters 24.
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In
einer alternativen, vorliegend nicht gezeigten Ausführungsform
des Frontbereichs 10 kann der Querträger 14 im
Querschitt ein durchgängig geschlossenes Hohlprofil aufweisen,
wobei das Kühlmodul 32 von einem flüssigen
Kühlmedium durchströmbar ausgebildet sein kann,
und einem in dem Kühlmodul 32 sich befindenden,
zu kühlenden Medium thermische Energie etwa durch ein Gegenstromverfahren
entziehbar ist.
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In 2 ist
zudem erkennbar, dass zwischen den in Fahrzeugquerrichtung parallel
sich erstreckenden Leitungen 36 sich in Fahrzeughochrichtung erstreckende
Verbindungselemente 44 angeordnet sind, welche die Leitungen 36 miteinander
verbinden. Dadurch ist das Abführen thermischer Energie
von den Leitungen 36 durch ein Vergrößern
einer Oberfläche des Kühlmoduls 32 erleichtert.
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2 zeigt
zudem vier an dem Querträger 14 angeordnete Montageflansche 46,
mittels welchen der Querträger 14 an den Rahmenlängsträgern 12 festgelegt
ist. Die Montageflansche 46 können mittels Schrauben
und/oder Nieten oder dergleichen Verbindungselementen mit den Rahmenlängsträgern 12 verbunden
sein.
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Durch
Ausbilden des Querträgers 14 als Kühlmodul 32 ist
ein besonders bauraumsparendes Anordnen des Kühlmoduls 32 in
dem Frontbereich 10 des Nutzkraftwagens ermöglicht.
Hierbei kann das Kühlmodul 32 ständig
oder im Bedarfsfall zum Entlasten und/oder Ergänzen etwa
des Ladeluftkühlers 20 und/oder des Wasserkühlers 22 herangezogen werden.
Dies kann durch ein in Reihe schalten bzw. durch ein Parallelschalten
des Kühlmoduls 32 mit dem Wasserkühler 22 und/oder
dem Ladeluftkühler 20 erfolgen.
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Selbstverständlich
ist das Kühlmodul 32 auch zum Kühlen
anderer Medien, wie beispielsweise einer Hydraulikflüssigkeit,
und/oder eines Kühlmittels einer Klimaanlage oder dergleichen
nutzbar. Daneben ist es vorstellbar, etwa den in 1 gezeigten, an
dem Längsträgerteil 26 festgelegten Querträger 28 zusätzlich
einem Unterfahrschutz zuzuordnen. Dadurch ist die Funktionalität
des Querträgers 28 über das Nutzen des
durch den Querträger 28 begrenzten Bauraums 16 zum
Anordnen des Kühlmoduls 32 hinaus erweitert.
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Der
Querträger 14, 28 dient darüber
hinaus der Querkopplung der Rahmenlängsträger 12 und/oder
der Längsträgerteile 26. Der in seiner
Funktionalität erweiterte Querträger 14, 28 schafft
in vorteilhafter Weise Freiräume im Packaging des Frontbereichs 10.
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3 zeigt
den an den Rahmenlängsträgern 12 festgelegten
Querträger 14 gemäß 2 in
einer Draufsicht, wobei insbesondere die Anordnung der Monatageflansche 46 an
dem Querträger 14 erkennbar ist. Die Montageflansche 46 sind
hierbei so angeordnet, dass sie weder in der Vorwärtsfahrtrichtung 18 des
Nutzkraftwagens noch in der Luftströmungsrichtung 30 über
den Querträger 14 überstehen. Die dem
Sammelkörper 34 das zu kühlende Medium
zuführende Zufuhrleitung 38 sowie die Abfuhrleitung 40 sind
bereichsweise unmittelbar an den Rahmenlängsträgern 12 anliegend
angeordnet und erstrecken sich parallel zu den Rahmenlängsträgern 12.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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