-
Die
vorliegende Erfindung betrifft eine vornehmlich als Klimamodul oder
als Kühler,
bzw. Kühlmodul
ausgebildete Kühlanordnung
für ein
Kraftfahrzeug.
-
Antriebe
für Kraftfahrzeuge,
die beispielsweise als Brennkraftmaschine, als Verbrennungsmotor oder
in Form von Brennstoffzellen ausgebildet sind, erzeugen im Betrieb
Wärme,
die zur Vermeidung einer übermäßigen Erhitzung
des Antriebs aus dem Antriebs- oder Motorraum des Kraftfahrzeuges
abzuführen
ist. Ein mit dem Antrieb in thermischem Kontakt stehender Kühlkreislauf
ermöglicht,
die Abfuhr von erzeugter Wärme,
indem ein Kühlmedium,
wie etwa Wasser, antriebsseitig erwärmt und über einen Kühlkreislauf einem Wärmetauscher,
wie bspw. einem Wasserkühler
zugeführt
wird. Der als Wärmetauscher
fungierende Kühler
ermöglicht
eine Wärmeübertragung
vom Kühlmedium
auf die Umgebungsatmosphäre
und somit eine Abfuhr erzeugter Wärme.
-
Des
Weiteren sind moderne Kraftfahrzeuge nahezu serienmäßig mit
Klimaanlagen oder Klimamodulen, wie etwa sogenannte Heiz-, Ventilations-Klimaanlagen
Modulen oder sogenannten HVAC-Einheiten ausgestattet. Bei einer
Klimaanlage oder einem Klimamodul befindet sich ein Kältemittel in
einem Kühlkreislauf,
welches an einem dem Fahrzeuginnenraum zugewandten Verdampfer Wärme aufnimmt
und zu einem außerhalb
der Fahrgastzelle gelegenen Kondensator strömt, wobei es ggf. mit Unterstützung eines
Kompressors unter Abgabe der im Innenraum aufgenommenen Wärme wieder
komprimiert wird.
-
Unabhängig davon,
ob eine Kühlanordnung zur
Abfuhr von Wärme
des Verbrennungsmotors oder zur Abfuhr von Wärme aus dem Innenraum der Fahrgastzelle
ausgebildet ist, sind die als Kühler
oder Kondensator ausgebildeten Wärmetauscher
vornehmlich in Fahrtrichtung gesehen vor dem Motor des Kraftfahrzeuges
angeordnet. Zwar kann auf diese Weise der bei einer Bewegung des
Fahrzeugs entstehende und durch einen Kühlergrill hindurchströmende Fahrtwind
bereits eine beachtliche Kühlleistung
am Wärmetauscher
erbringen, jedoch geht eine solche Anordnung auch mit Nachteilen
einher.
-
Die
Anordnung von Wärmetauschern,
etwa Kondensatoren und/oder Wasserkühlern vor dem Fahrzeugantrieb
bedingt nämlich
eine dementsprechende Ausdehnung des Fahrzeuges in Längs- oder Fahrtrichtung.
Für die
Konstruktion möglichst
kompakter und in Fahrzeuglängsrichtung
vergleichsweise kurz ausgebildeter Fahrzeuge erweist sich diese herkömmliche
Anordnung von Wärmetauschern und/oder
Kühlmodulen
und -Komponenten eines Kraftfahrzeugs nicht nur aus Platzgründen, sondern auch
unter Berücksichtigung
der Gewichtsverteilung des Fahrzeugs als nachteilig.
-
Eine
in Fahrtrichtung gesehen vor dem Motor platzierte Kühlanordnung
trägt zum
sogenannten Front Overhang (FOH) bei. Der Schwerpunkt solcher Kühlanordnungen
liegt folglich vor der Frontachse des Fahrzeuges.
-
Daneben
ist die Anordnung von Kühlern
und Kühlkomponenten
im Frontbereich des Fahrzeugs dahingehend von Nachteil, als dass
bereits bei Fahrzeugunfällen
im unteren Geschwindigkeitsbereich teils erhebliche, die Funktionsweise
der Kühlanordnung
einschränkende
Beschädigungen
auftreten können.
-
Es
ist daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine verbesserte Kühlanordnung
für ein
Kraftfahrzeug zur Verfügung
zu stellen, die eine insgesamt kürzere
und kompaktere Bauweise des Fahrzeuges ermöglicht, die den Front Overhang
reduziert und die Gewichtsverteilung des Fahrzeugs optimiert. Zudem
soll die Kühlanordnung
resistenter gegen etwa crash-induzierte Verformungen im Fahrzeugfrontbereich
sein.
-
Die
der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe wird mittels einer Kühlanordnung
gemäß dem unabhängigen Patentanspruch
1 sowie mit Hilfe eines Kraftfahrzeugs gemäß Patentanspruch 13 gelöst. Einzelne
vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den jeweils zugehörigen Patentansprüchen angegeben.
-
Die
erfindungsgemäße Kühlanordnung
eines Kraftfahrzeuges weist zumindest einen von einem Kühl- oder Kältemedium
durchströmbaren
Wärmetauscher
auf. Dieser ist erfindungsgemäß zumindest bereichsweise
unterhalb eines Fahrzeugbodens angeordnet. Insoweit stellt die Erfindung
eine Verlagerung einzelner und/oder sämtlicher Komponenten einer
Kühlanordnung
von der Fahrzeugfront zur Unterseite des Fahrzeuges zur Verfügung.
-
Dabei
können
sämtliche
Komponenten einer Kühlanordnung,
zumindest aber ihr Wärmetauscher partiell
unterhalb des Fahrzeugbodens, etwa an der Unterseite eines Bodenblechs
eines Fahrzeugs angeordnet werden. Durch diese Bauteilverlagerung vom
Front- in den Unterbodenbereich des Kraftfahrzeugs kann die Gesamtfahrzeuglänge nahezu
ohne Beeinträchtigung
der Kühlfunktion
in vorteilhafter Weise reduziert werden.
-
Durch
die erfindungsgemäße Verlagerung verändert sich
zudem der Schwerpunkt des Kraftfahrzeuges. Da die Kühlanordnung
erfindungsgemäß nicht
mehr vor einem Verbrennungsmotor und somit vor der Fahrzeugachse,
sondern unterhalb des Fahrzeugbodens angeordnet ist, verlagert sich
der Schwerpunkt des Fahrzeuges, zumindest was die Kühlanordnung
betrifft, sowohl nach hinten als auch nach unten. Der sogenannte
Front Overhang kann somit in vorteilhafter Weise reduziert werden.
-
Durch
die erfindungsgemäße Verlagerung einer
Kühlanordnung
kann zudem erreicht werden, dass die Kühlanordnung trotz eventueller
Beschädigungen
des Fahrzeuges im Frontbereich voll funktionsfähig bleibt. Dies kann zu einer
Verbesserung des Fahrzeugs hinsichtlich seiner Versicherungsklasseneinstufung
führen.
Auch kann die erfindungsgemäße Verlagerung
einer Kühlanordnung
von der Fahrzeugfrontpartie in die Bodenstruktur des Fahrzeugs mit verbesserten
Eigenschaften hinsichtlich des Fußgängerschutzes einhergehen.
-
Nach
einer ersten vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen,
dass der zumindest eine Wärmetauscher
am Fahrzeugboden angeordnet und daran befestigt ist. Bei dieser
Ausgestaltung ist vorzugsweise der gesamte Wärmetauscher unterhalb des Fahrzeugbodens
angeordnet. Er kann dabei unmittelbar oder mittelbar, so etwa mittels
geeigneter Befestigungsmittel an der Unterseite des Fahrzeugbodens
befestigt sein.
-
Es
ist nach einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung ferner vorgesehen,
dass der zumindest eine Wärmetauscher
in Fahrzeugquerrichtung gesehen, in einer zwischen einem Tunnelprofil
und einem Seitenrahmen oder Vorderrahmen des Kraftfahrzeugs gebildeten
Vertiefung in Endmontageposition zu liegen kommt. Auf diese Art
und Weise kann eine womöglich
ohnehin am Unterboden vorhandene, nach oben, zum Fahrzeuginnenraum
hin gerichtete Vertiefung als Aufnahme für den Wärmetauscher dienen. Auch kann
der Wärmetauscher
dabei nahezu flächenbündig in
eine Unterbodenstruktur eines Kraftfahrzeuges eingebettet werden.
-
Zudem
hat die Anordnung des zumindest einen Wärmetauschers in einer an der
Unterbodenstruktur des Fahrzeugs vorgesehenen Vertiefung den Vorteil,
dass die umgebenden tragenden Strukturbauteile des Unterbodens,
etwa das Tunnelprofil und/oder ein Längs- oder Vorderrahmen des
Fahrzeugs einen Schutz vor Beschädigungen
für den Wärmetauscher
zur Verfügung
stellen. So kann bereits durch die Anordnung des Wärmetauschers
in einer Vertiefung einer Fahrzeugstrukturkomponente inhärent ein
Schutz vor Beschädigungen
für den
Wärmetauscher
geschaffen werden.
-
Nach
einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen,
dass der zumindest eine Wärmetauscher
an oder auf einem Trägermodul
angeordnet ist. Das Trägermodul
kommt dabei in Einbaulage am Kraftfahrzeug vorzugsweise unterhalb des
Wärmetauschers
zu liegen. Mittels des Trägermoduls
wird eine mittelbare Befestigung des Wärmetauschers an der Unterseite
des Fahrzeugbodens zur Verfügung
gestellt. So ist insbesondere vorgesehen, zumindest den Wärmetauscher
der Kühlanordnung am
Trägermodul
zu befestigen und das Trägermodul in
einem separaten Arbeitsschritt wiederum am Fahrzeugboden anzuordnen.
Auf diese Art und Weise wird der Wärmetauscher nicht unmittelbar,
sondern mittelbar über
das Trägermodul
am Fahrzeugboden des Kraftfahrzeuges befestigt.
-
Ein
Trägermodul,
welches zumindest zur Aufnahme des Wärmetauschers ausgebildet ist,
erweist sich auch hinsichtlich der Montage der Kühlanordnung am Kraftfahrzeug
als vorteilhaft. Auf diese Art und Weise können beispielsweise von einem
Automobilzulieferer vorkonfektionierte Kühlanordnungen, etwa in Form
von Klima- oder Kühlmodulen
hergestellt und an einen Automobilhersteller geliefert werden, welcher
bei der Endmontage der Kühlanordnungen
am Band lediglich jene mit Kühlkomponenten bestückten Trägermodule
am Unterboden des Fahrzeugs zu befestigen hat.
-
Dadurch
dass das Trägermodul
mit Erreichen einer Endmontageposition am Kraftfahrzeug unterhalb
des Wärmetauschers
zu liegen kommt, stellt dieses zugleich eine Verkleidung für den Wärmetauscher
und einen Schutz vor Beschädigungen des
Wärmetauschers
zur Verfügung.
Das Trägermodul
kann dabei in Leichtbauweise, etwa in Form eines Metallblechs, aber
auch als Kunststoffmodul, vorzugsweise als Kunststoff-Spritzgussmodul
gefertigt sein. Dabei ist insbesondere denkbar, dass das Trägermodul
einen faserverstärkten
Kunststoff aufweist und alternativ oder ergänzend mit einzelnen Verstärkungsrippen
versehen ist, die dem Trägermodul
eine geforderte Struktursteifigkeit verleihen.
-
Nach
einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung weist das
Trägermodul
an seiner Unterseite mehrere Belüftungsöffnungen
auf. Die Belüftungsöffnungen
können
sich dabei entlang der Längserstreckung
des am Trägermodul
anzuordnenden Wärmetauschers
erstrecken. Auch kann vorgesehen werden, mehrere im Wesentlichen
parallel zueinander verlaufende und in Fahrzeuglängsrichtung versetzt und beabstandet
zueinander angeordnete Belüftungsöffnungen
vorzusehen. Die einzelnen Belüftungsöffnungen
können
dabei schlitzartig ausgebildet sein und sich bspw. in Fahrzeugquerrichtung erstrecken.
-
Die
Belüftungsöffnungen
sind nach einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung lamellenartig ausgebildet.
Die einzelnen Lamellen erstrecken sich dabei mit einem freien, die
Belüftungsöffnungen
begrenzenden oder daran angrenzenden Endabschnitt der Fahrtrichtung
des Fahrzeugs abgewandt nach unten. Die Belüftungsöffnungen liegen folglich in
einer entgegen der Fahrtrichtung gesehenen Hinterschneidung der
nach unten ragenden, sich im Wesentlichen in Fahrzeugquerrichtung
erstreckenden Lamellen.
-
Durch
nach unten und nach hinten, das heißt der Fahrtrichtung entgegengesetzt
ausgerichtete Lamellen kann im Betrieb des Fahrzeuges eine von innen
nach außen gerichtete,
infolge einer Sogwirkung entstehende Luftströmung erzeugt werden. So wird bei
einem Umströmen
von Unter- und Oberseite des Trägermoduls
an der Lamellenunterseite aufgrund der durch die Lamellengeometrie
bedingten erhöhten Strömungsgeschwindigkeit
ein Unterdruck erzeugt, der dazu führt, dass die entlang der Oberseite
des Trägermoduls
entlangströmende
Luft durch die an die Lamellen angrenzenden Belüftungsöffnungen nach außen gesogen
wird.
-
Nach
einer Weiterbildung der Erfindung ist ferner vorgesehen, dass dem
Wärmetauscher
in Fahrtrichtung des Fahrzeuges gesehen nachgelagert ein Gebläse am Trägermodul
angeordnet ist. Mittels eines solchen Gebläses kann bei Stillstand des
Fahrzeuges eine ausreichende Luftzufuhr bzw. eine ausreichende Belüftung des
Wärmetauschers
zum Zwecke seiner Wärmeabfuhr
ermöglicht
werden. Das Gebläse
ist dabei vorzugsweise als Radialgebläse ausgebildet. Es dient einem
Ansaugen von Frischluft entgegen der Fahrtrichtung des Fahrzeugs
entlang der Längserstreckung
des Wärmetauschers
und/oder des Trägermoduls.
-
Durch
die den Wärmetauscher
nachgelagerte Anordnung des Gebläses
hinter dem Wärmetauscher
kann ferner erreicht werden, dass das Gebläse einem vom Fahrtwind abgezweigte
Kühlluftstrom nicht
im Weg steht oder jenen fahrtbedingten Kühlluftstrom etwa bereichsweise
blockiert.
-
Nach
einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist zur
Befestigung des Wärmetauschers
am Trägermodul
zumindest ein Befestigungsmittel vorgesehen. Das Befestigungsmittel kann
dabei beispielsweise als formschlüssiges Befestigungsmittel ausgebildet
sein und eine Rastverbindung von Wärmetauscher und Trägermodul
zur Verfügung
stellen. Daneben kann vorgesehen werden, an dem als Kunststoffverkleidung
ausgebildeten Trägermodul
Metallblechhalterungen für
einzelne Komponenten der Kühlanordnung,
so etwa für
den Wärmetauscher,
vorzusehen, wobei die Halterungen selbst mittels formschlüssiger Rastelemente
am Trägermodul
befestigt und daran lagestabil gehalten werden können.
-
Solche
Metallhalterungen können
somit zur Aufnahme von Komponenten der Kühlanordnung dienen. Bevorzugt
sind sie ferner als Befestigungsmittel zur Anbindung des mit Kühlkomponenten
bestückten
Trägermoduls
an der Unterseite des Kraftfahrzeuges vorgesehen. Die Befestigungsmittel
können
insoweit zur Befestigung von Komponenten der Kühlanordnung am Trägermodul,
aber auch zur Befestigung und lagestabilen Positionierung der auf
diese Art und Weise vorkonfektionierten Kühlanordnung am Kraftfahrzeug
universell Verwendung finden.
-
Neben
einer reinen Befestigung können
die Befestigungsmittel auch gleichzeitig eine schwingungs- oder geräuschdämpfende
Funktion zur Verfügung
stellen. Einzelne Befestigungsmittel können beispielsweise als elastische,
vorzugsweise gummielastischer Puffer oder als ein in seiner Wirkungsweise vergleichbares
Dämpfungselement
ausgebildet sein. Hierdurch können
Komponenten der Kühlanordnung zum
Trägermodul,
aber auch das Trägermodul
selbst zum Kraftfahrzeug hin schwingungs- und/oder akustisch entkoppelt werden.
-
Nach
einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung ist es von Vorteil, dass
der Wärmetauscher
zur Bildung eines sich in Längsrichtung
entlang des Wärmetauschers
erstreckenden Belüftungsspalts
beabstandet zum Trägermodul
an diesem angeordnet ist. Folglich können die Befestigungsmittel
zur Anbindung des Wärmetauschers
am Trägermodul
gleichzeitig als Abstandshalter fungieren, sodass an der Unterseite
des Wärmetauschers,
zum Trägermodul hin,
ein Belüftungsspalt
entsteht, durch welchen Kühlluft
strömen
kann.
-
Auf
diese Art und Weise kann ein verbesserter Wärmeabtransport vom Wärmetauscher
und eine verbesserte thermische Kopplung des Wärmetauschers zur Umgebungsatmosphäre zur Verfügung gestellt
werden.
-
Nach
einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass
das Trägermodul
vor einer Montage am Kraftfahrzeug, insbesondere am Kraftfahrzeugboden,
zumindest mit dem Wärmetauscher und/oder
dem Gebläse
und/oder weiteren Kühlkomponenten,
wie etwa Kühl-
oder Kältemittelschläuchen sowie
mit einem Kondensator und/oder einem Trockner eines Klimamoduls
bestückt
ist. Auf diese Art und Weise kann ein modularer Aufbau der Kühlanordnung
geschaffen werden, sodass seitens eines Automobilherstellers zur
Endmontage des Kraftfahrzeuges lediglich die das Trägermodul
und diverse Kühlkomponenten
umfassende Kühlanordnung
als modulare Einheit am Unterboden des Kraftfahrzeuges zu befestigen
ist.
-
Generell
ist die Erfindung nicht auf bestimmte Kühlanordnungen eines Kraftfahrzeuges
beschränkt.
Es ist insbesondere im Sinne der Erfindung, dass der Wärmetauscher
beispielsweise als Kondensator eines Klimamoduls oder als Wasserkühler eines
Kühlermoduls
des Kraftfahrzeuges ausgebildet ist. Insbesondere bei einer Ausgestaltung als
Klimamodul kann die Kühlanordnung
neben dem Kondensator ferner einen Kompressor sowie einen Trockner
eines Klimamoduls umfassen, wobei sämtliche dieser Komponenten
bei einer Endmontage am Kraftfahrzeug bereits vorkonfektioniert
am Trägermodul
befestigt sein können.
-
Daneben
erweist es sich ferner als vorteilhaft, wenn auch die ein Kühl- oder
Kältemedium
führenden
Zu- und Ableitungen
der Kühlanordnung
bereits vorkonfektioniert mit dem Wärmetauscher in Strömungsverbindung
stehen und zusammen mit diesem am Trägermodul befestigt sind.
-
Nach
einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen,
dass eine als Klimamodul ausgebildete Kühlanordnung einen elektrisch
betriebenen Kompressor aufweist. Hierdurch kann das Klimamodul bzw.
die Kühlanordnung
an nahezu beliebiger Stelle im Fahrzeug positioniert werden. Zum
Antrieb des Kompressors ist folglich der Abgriff eines Drehmomentes
von der Kurbelwelle des Verbrennungsmotors nicht mehr erforderlich.
-
Nach
einem weiteren unabhängigen
Aspekt betrifft die Erfindung ferner ein Kraftfahrzeug, welches
mit zumindest einer erfindungsgemäßen Kühlanordnung ausgestattet ist.
-
Eine
weitere vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, dass
jeweils ein Klimamodul und ein Kühlermodul,
welche jeweils als erfindungsgemäße Kühlanordnung
ausgebildet sein können,
an in Fahrzeugquerrichtung gegenüberliegenden
Seiten eines Tunnelprofils einer Fahrzeugunterbodenstruktur zwischen
seitlichen Rahmenteilen und dem Tunnelprofil an der Unterseite des
Kraftfahrzeuges angeordnet sind. Es erweist sich dabei von Vorteil,
wenn das mit dem Verbrennungsmotor oder dem Antrieb des Kraftfahrzeugs
in thermischem Kontakt stehende Kühlermodul an jener Seite des
Tunnelprofils angeordnet ist, an welcher sich auch eine am Motor
bzw. am Antrieb angeflanschte Wasserpumpe befindet. Die den Motor
und das Kühlmodul
miteinander thermisch verbindenden Kühlmittelschläuche können somit
vollständig
auf einer Seite des Tunnelprofils verlaufen.
-
Von
Vorteil ist das Klimamodul an der anderen Seite des Tunnelprofils
angeordnet. Die beiden Kühlanordnungen
in Form eines Klima- und eines Kühlermoduls
kommen somit einem linken als auch einem rechten Längsträger oder
entsprechenden Bauteilen an der vorderen Rahmenstruktur unmittelbar
benachbart zu liegen.
-
Weitere
Ziele, Merkmale sowie vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung
sind in der nachfolgenden Beschreibung anhand der in den Figuren dargestellten
Ausführungsbeispiele
dargestellt. Dabei bilden sämtliche
im Text beschriebenen als auch in den Figuren bildlich wiedergegebenen
Merkmale in jeglicher Kombination untereinander als auch in Alleinstellung
den Gegenstand der vorliegenden Erfindung. Es zeigen:
-
1 einen
mit der erfindungsgemäßen Kühlanordnung
bestückten
Unterboden eines Kraftfahrzeugs von unten gesehen,
-
2 den
Unterboden eines Kraftfahrzeugs in perspektivischer Darstellung
schräg
von unten,
-
3 eine
isolierte perspektivische Darstellung einer als Klimamodul ausgebildeten
Kühlanordnung,
-
4 eine
perspektivische und isolierte Darstellung einer als Kühlermodul
ausgebildeten Kühlanordnung,
-
5 einen Längsquerschnitt durch die Kühlanordnung
mit abschnittsweise vergrößert dargestellten
Kühllamellen,
-
6 eine
perspektivische ausschnittsweise Darstellung einer Fahrzeugstirnwand
und
-
7 eine
vergrößerte und
geringfügig
gedrehte Darstellung der Stirnwand gemäß 6.
-
In
den 1 und 2 ist eine Unterbodenanordnung 10 eines
Kraftfahrzeuges in unterschiedlichen perspektivischen Ansichten
dargestellt. Die Unterbodenanordnung 10 weist zwei Kühlanordnungen oder
Kühlmodule 12, 14 auf,
die jeweils in einem als Vertiefung ausgebildeten Zwischenraum zwischen einem
mittig in Fahrzeuglängsrichtung
verlaufenden Tunnelprofil 32 und seitlichen Längsträgern 16, 18 der
Fahrzeugunterbodenstruktur oder des vorderen Fahrzeugrahmens angeordnet
sind.
-
Ein
Bodenblech 8 geht in der Darstellung gemäß 1 nach
links in eine Stirnwand 36 über, die eine hermetische Trennung
zwischen Fahrgastzelle und Motorraum des Kraftfahrzeuges zur Verfügung stellt.
Ferner ist in
-
1 am
linken, d. h. in Fahrtrichtung 2 vorn liegenden Abschnitt
der Unterbodenanordnung 10 ein Lenkgestänge 20 angedeutet.
-
In 1 sind
die den beiden als Kühlermodul 12 und
als Klimamodul 14 ausgebildeten Kühlanordnungen jeweils zugeordneten
Wärmetauscher 42, 46 unmittelbar
dargestellt. Dabei weist das Klimamodul 14 einen Kondensator 42 als
auch einen Trockner 43 sowie einen dem Kondensator 42 vorgelagerten Kompressor 22 auf.
Der Kondensator 42 ist ferner über Kältemittelleitungen 24, 25 mit
einem im Inneren des Fahrzeugs angeordneten Verdampfer verbunden.
-
In ähnlicher
Art und Weise ist an der anderen Seite des Tunnelprofils 32 zwischen
Tunnelprofil 32 und Längsträger 18 ein
Kühler 46 eines
Kühlmoduls 12 angeordnet.
Auch dieser Kühler 46 ist über Kühlmittelleitungen 26, 27 mit
dem Kühlkreislauf
eines Verbrennungsmotors wärmeübertragend
verbunden.
-
Die
Wärmetauscher 42, 46 von
Klimamodul 14 und Kühlmodul 12 sind
lediglich vereinfacht und exemplarisch dargestellt. Sie können jeweils
als Lamellenkühler
oder Lamellenkondensator bzw. als Plattenkühler oder Plattenkondensator
ausgebildet sein.
-
Ferner
ist in 1 den Wärmetauschern 42, 46 nachgelagert,
d. h. in Fahrtrichtung 2 entgegengesetzt, angrenzend jeweils
ein Radialgebläse 28, 30 angeordnet,
welches bei Stillstand oder geringer Geschwindigkeit des Fahrzeuges
zur Erzeugung eines durch oder entlang den Wärmetauschern 42, 46 strömenden Kühlluftstromes
ausgebildet ist.
-
In 2 ist
ferner zu erkennen, dass die Kühlanordnung
bzw. dass die Wärmetauscher 42, 46 innerhalb
einer zwischen Tunnelprofil 32 und seitlichen Rahmenteilen 16, 18 gebildeten
Vertiefung zu liegen kommen. Zudem sind die einzelnen Komponenten
von Kühlmodul 12 und
Klimamodul 14 jeweils mit einer Trägerplatte 40, 44 nach
unten hin abgedeckt. An den Trägerplatten 40, 44 sind
in Fahrtrichtung voneinander beabstandete und jeweils quer zur Fahrtrichtung
erstreckende Kühllamellen 34 ausgebildet,
die ein Durchströmen,
Anströmen
und Umströmen
der Wärmetauscher 42, 46 mit
zugeführter
Kühlluft
ermöglichen
und verbessern sollen.
-
Die
plattenartigen, vorzugsweise als Kunststoff-Spritzgussbauteil ausgebildeten Trägermodule 40, 44 sind
mit ihren daran zu befestigenden Komponenten der jeweiligen Kühlanordnung 12, 14 in
den 3 und 4 separat als vorkonfektionierte
Baueinheiten dargestellt. Die Trägermodule 40, 44 stellen
neben einer Verkleidung zum Schutz der Wärmetauscher 42, 46 auch
eine tragende Funktion zur Verfügung.
Zumindest die Wärmetauscher 42, 46 sind mittels
geeigneter Verbindungsmittel zunächst
an dem jeweiligen Trägermodul 40, 44 fixierbar
und fest daran befestigbar.
-
Zusätzlich können auch
noch weitere Komponenten der jeweiligen Kühlanordnung, etwa den jeweiligen
Wärmetauschern 42, 46 nachgelagerte
Radialgebläse 28, 30 am
Trägermodul 40, 44 angeordnet
und daran befestigt sein, bevor die gesamte Kühlanordnung 12, 14 als
modulare Baueinheit an der Unterseite des Kraftfahrzeuges mittels
des jeweiligen Trägermoduls 40, 44 befestigt
wird.
-
Auch
können
vor einer Endmontage am Kraftfahrzeug weitere Komponenten der Kühlanordnungen 12, 14,
so etwa Kühlmittelleitungen
und -Schläuche 26, 27,
sowie Kältemittelleitungen 24, 25 als
auch der für
ein Klimamodul 14 erforderliche Kompressor 22 am
entsprechenden Trägermodul 44, 40 angeordnet
werden.
-
In
der geschnittenen Seitenansicht gemäß 5 ist
die als Klimamodul 14 ausgebildete Kühlanordnung dargestellt. Dem
Kondensator 42, welcher unterhalb des Unterbodens 8 des
Fahrzeuges zu liegen kommt, ist in Fahrtrichtung 2 vorgelagert
ein elektrisch betriebener Kompressor 22 angeordnet, während dem
Kondensator 42 nachgelagert ein Radialgebläse 28 zu
liegen kommt. Nach vorn, d. h. am linken Rand der 5 geht
der Unterboden 8 in die bereichsweise im Wesentlichen vertikal
nach oben verlaufende Stirnwand 36 über.
-
In 5 ist ferner zu erkennen, dass der Kondensator 42 sowohl
nach oben zum Unterboden 8 hin als auch nach unten, zum
plattenartigen Trägermodul 40 hin
beabstandet angeordnet ist. Auf diese Art und Weise kann der Kondensator 42 sowohl
von oben als auch von unten mit von links, d. h. von vorn zugeführter Kühlluft umströmt werden.
Der vergrößerte Ausschnitt
in 5 zeigt beispielhaft einen möglichen
Strömungsverlauf.
Die entgegen der Fahrtrichtung 2 gerichtete Luftströmung 50 verläuft in einem
zwischen Kondensator 42 und Trägermodul 40 gebildeten
Spalt 60, während
die Luftströmung 52 außerhalb
bzw. unterhalb des Trägermoduls 40 verläuft.
-
Dadurch,
dass die einzelnen sukzessiv hintereinander angeordneten Kühllamellen 34 des Trägermoduls 40 nach
unten und nach hinten ragen, entstehen Belüftungsöffnungen oder Belüftungsschlitze 35,
durch welche Teile 54 des Kühlluftstromes 50 nach
außen
in den Kühlluftstrom 52 übergehen.
Die nach unten und nach hinten gerichtete Ausrichtung der Kühllamellen
bewirkt bei einem Umströmen
von Fahrtwind, dass sich an der Unterseite der einzelnen Lamellen 34 ein
Unterdruck ausbildet, demzufolge eine nach außen gerichtete, die einzelnen
Luftströmungen 54 bewirkende
Sogwirkung entsteht.
-
In
den 6 und 7 ist ferner eine Anbindung
der beiden Kältemittelleitungen 24, 25 an
die Stirnwand 36 des Fahrzeuges dargestellt. Ferner sind
hier ein Lenkgetriebe 21 sowie ein die Lenkung stabilisierendes
Gestänge 23 gezeigt.
Weiterhin sind einzelne Kühlluftführungen 56, 58 gezeigt,
die als Kühlluftkanal
dienen und welche stromabwärts
gesehen die zugeführte
Kühlluft
zu den jeweiligen Wärmetauschern 42, 46 leiten.
-
- 2
- Fahrtrichtung
- 8
- Fahrzeugboden
- 10
- Unterbodenanordnung
- 12
- Kühlmodul
- 14
- Klimamodul
- 16
- Längsrahmenabschnitt
- 18
- Längsrahmenabschnitt
- 20
- Lenkstange
- 21
- Lenkgetriebe
- 22
- Kompressor
- 23
- Stabilisator
- 24
- Kältemittelleitung
- 25
- Kältemittelleitung
- 26
- Kühlmittelschlauch
- 27
- Kühlmittelschlauch
- 28
- Gebläse
- 30
- Gebläse
- 32
- Tunnelprofil
- 34
- Lamelle
- 35
- Belüftungsöffnung
- 36
- Stirnwand
- 40
- Träger
- 42
- Kondensator
- 43
- Trockner
- 44
- Träger
- 46
- Kühler
- 50
- Luftströmung
- 52
- Luftströmung
- 54
- Luftströmung
- 56
- Luftzufuhr
- 58
- Luftzufuhr
- 60
- Belüftungsspalt