DE102008018567A1

DE102008018567A1 - Belüftungseinrichtung

Info

Publication number: DE102008018567A1
Application number: DE200810018567
Authority: DE
Inventors: Jürgen Alexander; Thomas Dr. Ing. Binner; Bernd Brodbeck; Herbert Dipl.-Ing. Fischer (FH); Stephan Dipl.-Phys. Reinberg
Original assignee: Daimler AG
Current assignee: Mercedes Benz Group AG
Priority date: 2008-04-12
Filing date: 2008-04-12
Publication date: 2009-10-15

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Belüftungseinrichtung für einen Personenkraftwagen, mittels welcher Bauteile, Komponenten oder dgl. im Bereich eines hinteren Endes eines Motorraums und/oder im Bereich einer Fahrgastzelle mit Luft versorgbar sind, wobei ein Lufteinlass der Belüftungseinrichtung im Bereich eines hinteren oberen Endes des Motorraums vorgesehen ist.

Description

Die Erfindung betrifft eine Belüftungseinrichtung für einen Personenkraftwagen nach dem Oberbegriff von Patentanspruch 1.
Durch die Abwärme des Motors, Wärmekühlerabluft, sowie die Abwärme weiterer Komponenten im Motorraum eines Kraftwagens entsteht ein hoher Wärmeeintrag in diesem Bereich. Hohe Packungsdichte und geringer zur Verfügung stehender Bauraum führen durch die resultierende unzureichende Belüftung zu einem weiteren Wärmestau. Die Stauwärme wird dabei zumindest teilweise über die Stirnwand und auch den Tunnel in die Fahrgastzelle des Kraftwagens abgeführt, und verringert dort den Komfort der Fahrzeuginsassen. Auch die Lebensdauer von im Motorraum oder im Aggregateraum verbauten Komponenten wird durch Stauwärme verringert.
Um einen Wärmeübergang in die Fahrgastzelle zu vermeiden bzw. zu verringern werden im Allgemeinen aufwändige Isolierungsmaßnahmen ergriffen. Die hohe Wandstärke von Isolierschichten bedingt dabei nachteilig eine weitere Reduktion des zur Verfügung stehenden Bauraumes.
Aus dem Stand der Technik sind weiterhin verschiedene Vorrichtungen zur gezielten Kühlung kritischer Bereiche im Motorraum als allgemein bekannt zu entnehmen. So werden zum Beispiel zur gezielten Belüftung einzelner Bauteile im Tunnelbereich aufwändige Luftkanäle durch den Motorraum geführt, die Kaltluft direkt aus dem Staudruckbereich an der Fahrzeugfront entnehmen und dem hinteren Bereich des Motorraums bzw. dem Tunnelbereich zuleiten. Alternativ wird Kaltluft am Unterboden über Diffusoren in solche Kanäle geleitet. Auch solche Vorrichtungen haben einen hohen Bauraumbedarf und wirken zudem nur punktuell kühlend.
Die der vorliegenden Erfindung zugrunde liegende Aufgabe ist es also, eine Belüftungseinrichtung für einen Personenkraftwagen bereitzustellen, welche die großflächige und bauraumsparende Kühlung eines hinteren Bereichs des Motorraums, insbesondere des Bereichs der Stirnwand und des vorderen Tunnels ermöglicht.
Diese Aufgabe wird durch eine Belüftungseinrichtung mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst.
Bei einer erfindungsgemäßen Belüftungseinrichtung ist im Bereich eines hinteren oberen Endes des Motorraums ein Lufteinlass vorgesehen. Dadurch kann vorteilhaft kühle Umgebungsluft in unmittelbarer Nähe des zu kühlenden Bereichs eingeleitet werden. Aufwändige Luftkanäle von der Fahrzeugfront in den Stirnwandbereich entfallen somit.
In einer bevorzugten Ausführungsform ist der Lufteinlass der Belüftungseinrichtung dabei im Bereich einer den Motorraum abdeckenden Fronthaube vorgesehen. Durch geeignete Ausgestaltung des Lufteinlasses ist es dadurch möglich, den Strömungsdruck der die Fronthaube überströmenden Luft im Fahrbetrieb des Kraftfahrzeugs vorteilhaft zur Beaufschlagung des zu kühlenden Bereichs mit Kühlerumgebungsluft zu nutzen.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform ist der Lufteinlass der Belüftungseinrichtung am hinteren Ende der Fronthaube vorgesehen. Damit wird vorteilhaft ein kurzer Luftführungsweg zum zu kühlenden Bereich ermöglicht.
In einer besonders bevorzugten Ausführungsform ist der Lufteinlass der Belüftungseinrichtung im Bereich einer Scheibenwurzel vorgesehen. Durch die Anordnung des Lufteinlasses nahezu direkt über dem zu kühlenden Bereich ist neben der Zuführung von Kühlerfrischluft im Fahrtbetrieb auch das Ausströmen von erhitzter Luft aus dem Motorraum im Stand ermöglicht. Dazu sind vorteilhafterweise keine weiteren Mittel zur Förderung der Warmluft erforderlich, da aufgrund der Geometrie des Lüftungssystems ein Ausströmen von Warmluft allein auf Grundlage von Konvektion ermöglicht ist.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform erstreckt sich eine Luftführung, insbesondere ein Luftkanal vom hinteren oberen Ende des Motorraums nach unten hin. Damit ist eine gezielte Beaufschlagung des unteren Stirnwandbereichs, des unteren Bereichs des Aggregateraums, sowie des vorderen Tunnelbereichs ermöglicht.
In einer weiteren Ausführungsform ist in der Luftführung eine Regelklappe zum Einstellen des Strömungsquerschnitts der Luftführung angeordnet. Dies ermöglicht eine bedarfsgerechte Steuerung des Luftstromes in den Motorraum. Sollte kein Kühlungsbedarf bestehen, kann durch Schließen der Regelklappe weiterhin eine zusätzliche Geräuschdämmung erreicht werden.
Im Folgenden soll die Erfindung ohne Beschränkung der Allgemeinheit anhand der Zeichnungen näher erläutert werden, wobei
1 eine schematische perspektivische Darstellung einer Fronthaubenabdeckung mit einem erfindungsgemäßen Lufteinlass zeigt, und
2 einen Längsschnitt durch einen Luftkanal einer erfindungsgemäßen Belüftungseinrichtung darstellt.
Zur Zuführung von Luft zum hinteren Bereich des Motorraums ist dabei in einer unter der Fronthaube gelegenen Abdeckung 12 ein Durchbruch 14 vorgesehen. Der Durchbruch 14 öffnet sich dabei auf der Unterseite der Abdeckung in Richtung der Windschutzscheibe. Durch geeignete Ausgestaltung der Öffnung strömt im Fahrbetrieb kühle Umgebungsluft durch den Durchbruch 14 und wird von einem Luftkanal 16 in Richtung der zu kühlenden Komponenten weitergeleitet. Der Durchbruch 14 ist dabei durch Stege 18 unterteilt, welche dem Bauteil 12 trotz der großflächigen Durchbrechung hinreichend Stabilität verleihen. Die Unterteilung durch die Stege 18 kann weiterhin genutzt werden, um den durch den Durchbruch 14 einströmenden Luftstrom in mehrere Teilluftströme aufzuteilen, die unter Umständen auch durch separate Kanäle zu verschiedenen Zielregionen geleitet werden können.
In dem in 2 gezeigten Längsschnitt ist erkennbar, dass der Durchbruch 14 im Bereich der Scheibenwurzel der Frontscheibe angeordnet ist. Er kann einen gemeinsamen Kanal mit der Aufnahme für die Wischer 18 und der Regenrinne 20 bilden.
In Richtung des Luftstroms 22 ist im Kanal 16 eine Regelklappe 24 schwenkbar aufgenommen. Die Regelklappe 24 ist in 2 in ihrem geschlossenen Zustand gezeigt, in dem sie in Anlage an einen Wandvorsprung 26 kommt und so den Luftkanal 16 verschließt. Durch Verschwenken der Regelklappe um ein Schwenkelement 28 kann der Kanal geöffnet werden, wodurch der Luftstrom durch einen Teilbereich 30 des Luftkanals 16 weitergeleitet wird. Ein Luftführungselement 32, welches gleichzeitig der akustischen Abschirmung dienen kann, lenkt den Luftstrom schließlich bezüglich der Fahrzeughochachse nach unten und führt ihn entlang einer Aggregatetrennwand 34 in den hinteren Bereich des Motorraums 36.
Innerhalb des Bereichs 36 des Motorraums kann sich die einströmende Luft nun in den bauartbedingten Freiräumen frei verteilen, und kühlt die dort angeordneten Komponenten, sowie die Stirnwand und den vorderen Bereich des Tunnels. Zur weiteren Förderung des Lufteintrags in den Motorraum 36 kann in einem Bereich des Luftkanals 16 weiterhin ein Gebläse angeordnet sein. Damit wäre es möglich, auch bei niedrigen Fahrtgeschwindigkeiten einen hohen Lufteintrag zu erzielen.
In weiterer Ausgestaltung der Erfindung wird der Fachmann eine Steuervorrichtung bereitstellen, die über geeignete Sensoren Informationen über den Kühlluftbedarf im hinteren Bereich 36 des Motorraums aufnimmt und verarbeitet, und in der Folge auf Basis dieser Information die Stellung der Regelklappe 24, sowie die Förderleistung eines eventuell angebrachten Gebläses steuert.
Weiterhin ist es möglich, im hinteren Bereich des Motorraums 36 weitere Luftkanäle bereitzustellen, die die Kühlluft gezielt zu besonders sensitiven Bereichen leitet. Auch eine Aufteilung des Luftkanals 16 in mehrere Unterkanäle, um so eine Kühlung verschiedener Regionen, unter Umständen auch mit verschiedenen Kühlluftmengen zu erzielen, ist möglich.

Claims

Belüftungseinrichtung für einen Personenkraftwagen, mittels welcher Bauteile, Komponenten oder dgl. im Bereich eines hinteren Endes eines Motorraums (36) und/oder im Bereich einer Fahrgastzelle mit Luft versorgbar sind, dadurch gekennzeichnet, dass ein Lufteinlass (14) der Belüftungseinrichtung im Bereich eines hinteren oberen Endes des Motorraums vorgesehen ist.
Belüftungseinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Lufteinlass (14) der Belüftungseinrichtung im Bereich einer den Motorraum abdeckenden Fronthaube vorgesehen ist.
Belüftungseinrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Lufteinlass (14) der Belüftungseinrichtung am hinteren Ende der Fronthaube vorgesehen ist.
Belüftungseinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Lufteinlass (14) der Belüftungseinrichtung im Bereich einer Scheibenwurzel vorgesehen ist.
Belüftungseinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass sich eine Luftführung (16), insbesondere ein Luftkanal, vom hinteren oberen Endes des Motorraums nach unten hin erstreckt.
Belüftungseinrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass in der Luftführung (16) eine Regelklappe (24) zum Einstellen eines Strömungsquerschnitts der Luftführung (16) angeordnet ist.