DE102009043101B4

DE102009043101B4 - Vorrichtung zur Luftführung von Kühlluft

Info

Publication number: DE102009043101B4
Application number: DE102009043101.2A
Authority: DE
Inventors: Eberhard Palmer; Heinz-Arno Kruschhausen
Original assignee: Dr Ing HCF Porsche AG
Current assignee: Dr Ing HCF Porsche AG
Priority date: 2009-09-26
Filing date: 2009-09-26
Publication date: 2021-09-30
Anticipated expiration: 2029-09-27
Also published as: CN102029893B; DE102009043101A1; RU2444446C1; CN102029893A

Abstract

Vorrichtung zur Luftführung von Kühlluft zu einem Getriebe eines Kraftfahrzeugs mittels eines Luftleitelements, dadurch gekennzeichnet, dass das Luftleitelement (3) mindestens zwei sich in Fahrzeuglängsrichtung erstreckende Luftleitkanäle (6, 7) umfasst, die einem Unterbodenbereich (1) des Fahrzeugs (8) zugerichtete Luftausströmöffnungen (9, 10) aufweisen und welche an einer vorderen Kanalwand (11) eine quer zum Fahrzeug angeordnete und abwärts ausgerichtete wegklappbare Spoilerlippe (12) aufweisen, an die sich an seitlichen Kanalwänden (13, 14) längs verlaufende und sich nach hinten erstreckende elastische Finnen (15, 16) anschließen.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zur Luftführung von Kühlluft zu einem Getriebe eines Kraftfahrzeugs mittels eines Luftleitelements.
Aus der DE 21 58 638 A ist ein Kraftfahrzeug mit einer Vorrichtung zum Verbessern der Kühlung einer Brennkraftmaschine bekannt, die ein im Bereich der Brennkraftmaschine einen Unterdruck erzeugendes Luftleitelement aufweist, wobei dieses als leistenartiges und sich quer zur Fahrzeuglängsrichtung erstreckendes Teil ausgebildet ist, welches einen entgegen der Fahrtrichtung schräg von oben nach unten verlaufenden Leitabschnitt aufweist und vor der Brennkraftmaschine unterhalb des Kraftfahrzeugs angeordnet ist. Das Luftleitelement ist an einem Querträger des Kraftfahrzeugs lösbar vorgesehen und umfasst eine Sollbiegestelle.
Die DE 25 49 493 A1 offenbart eine Frontspoileranordnung für ein Fahrzeug mit einem in Fahrtrichtung schräg nach unten geneigten, sich quer zur Fahrtrichtung erstreckenden Spoiler und einer elastischen Abstützung für diesen.
Aus der DE 10 2007 022 298 A1 ist eine Unterbodenverkleidung für ein Kraftfahrzeug mit einem zu kühlenden Aggregat bekannt, die eine Einlassöffnung für einen Luftstrom mit einem beweglichen Verschlusselement aufweist.
Die DE 10 2007 045 044 A1 offenbart ein Klimagerät mit einem Kühlmittelkreislauf und mit einem Verdampfer in einer unteren ersten Fluidschicht und einem Kondensator in einer oberen zweiten Fluidschicht.
Die DE 199 04 515 A1 offenbart eine Vorrichtung zur Kühlung eines temperaturbelasteten Aggregates in einem Kraftfahrzeug mit einer druckabhängig öffnenden Luftklappe, die um einen Drehpunkt derartig verschwenkbar ausgebildet ist, dass ab einer gewissen Fahrzeuggeschwindigkeit eine Lufteintrittsöffnung freigegeben wird.
Aus der DE 10 2007 054 854 A1 ist eine Einrichtung zur Kühlung eines Bauteils an einem Kraftfahrzeug bekannt, die ein an der Unterseite der Karosserie angeordnetes Wandelement mit einer Luftdurchtrittsöffnung aufweist.
Aufgabe der Erfindung ist es, eine Vorrichtung zur Luftführung von Kühlluft zu einem Getriebe eines Kraftfahrzeugs mittels eines vorstehenden Luftleitelements zu schaffen, das eine Verbesserung der Kühlung bzw. eine zusätzliche Kühlung des Getriebes gewährleistet und welches in einfacher Weise ins Fahrzeug integrierbar ist.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale des Anspruchs 1 gelöst. Weitere vorteilhafte Merkmale beinhalten die Unteransprüche.
Die mit der Erfindung hauptsächlich erzielten Vorteile bestehen darin, dass mittels eines an einer Unterseite des Fahrzeugs im Bereich eines Getriebes einer Antriebseinheit angebrachten Luftleitelements Kühlluft aus dem Fahrtwind dem Getriebe zugeleitet werden kann. Dies erfolgt nach der Erfindung in vorteilhafter Weise, indem das Luftleitelement mindestens zwei sich in Fahrzeuglängsrichtung erstreckende Luftleitkanäle umfasst, die einem Unterbodenbereich des Fahrzeugs zugerichtete Luftausströmöffnungen aufweisen und welche an einer vorderen Kanalwand eine quer zum Fahrzeug angeordnete und abwärts zur Fahrbahn ausgerichtete wegklappbare Spoilerlippe aufweist, an die sich an seitlichen Kanalwänden längs nach hinten verlaufende elastische Finnen anschließen.
Das Luftleitelement ist vorzugsweise an einer Querstrebe des Fahrzeugs über den Unterboden herausstehend abgestützt angeordnet und die wegklappbare Spoilerlippe ist mit den Finnen ungeschützt über eine Package-Grenzkontur des Fahrzeugs herausragend. Durch diese Ausbildung und Anordnung des Luftleitelements wird in einfacher Weise eine optimal gezielte Zuführung von Kühlluft zum zu kühlenden Getriebe erreicht.
Des Weiteren ist nach der Erfindung vorgesehen, dass das Luftleitelement aus einem harten Kunststoff besteht und die Spoilerlippe und die Finnen aus einem weichen elastischen Kunststoff bestehen und zumindest die Spoilerlippe eine im Verbindungsbereich zum Luftleitelement ausgebildete lokale Materialausdünnung als Biegeachse aufweist. Durch diese Ausführung der Wegklappbarkeit der Spoilerlippe wird nach der Erfindung in vorteilhafter Weise erreicht, dass bei Überfahren eines Hindernisses die Spoilerlippe nach hinten bzw. nach vorne wegklappen kann, ohne dass das starre Luftleitelement beschädigt wird. Gleichzeitig kann sich die Spoilerlippe auch bei relativ hohen Geschwindigkeiten bei ca. 150 km/h nach hinten wegklappen, wobei trotzdem noch eine Luftzuführung mit Kühlluft zum Getriebe erfolgen kann.
Die Luftleitkanäle im Luftleitelement der Vorrichtung bilden mit der an der Vorderwand angeformten Spoilerlippe eine relativ große Luftschaufel mit einer optimalen Höhe, welche einen relativ großen Durchsatz von Kühlluft bewirkt. Es wird somit über die Spoilerlippe eine vergrößerte Luftleitfläche gebildet, wobei die seitlichen Finnen ein Wegströmen der aufgestauten Kühlluft wirksam verhindern, da sich zwischen der Spoilerlippe und den Finnen ein so genannter Luftsammelraum bildet.
Insbesondere besteht das Luftleitelement aus einem Gehäuse für die Luftleitkanäle mit den seitlichen Kanalwänden sowie der vorderen Kanalwand, wobei die seitlichen Kanalwände über eine obere horizontal verlaufende Luftführungswand miteinander verbunden sind, die innerhalb eine nach oben bis zu den Luftaustrittsöffnungen hin verlaufende bogenförmige Wandung aufweist. Die ankommende Luft kann somit strömungsgünstig über die bogenförmige Wandung der Oberwand durch die Luftleitkanäle den Mündungsöffnungen zugeführt werden.
Bei mehreren Luftleitkanälen sind diese jeweils über eine Trennwand unterteilt und vorderseitig weisen die Luftausströmöffnungen viereckförmige Luftausmündungen auf.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in den Zeichnungen dargestellt und wird im Folgenden näher beschrieben.
Es zeigen:

1 eine Anordnung eines Luftleitelements am Unterboden des Fahrzeugs in einer Seitenansicht gesehen,
2 eine Anordnung des Luftleitelements an einem Querträger im Fahrzeug in einer Draufsicht,
3 eine Ansicht auf das Luftleitelement von unten her gesehen,
4 eine schaubildliche Darstellung des Luftleitelements schräg von hinten in Fahrtrichtung gesehen,
5 einen Schnitt nach der Linie V-V der 4 durch das Luftleitelement und
6 eine schematische Darstellung der Lage des Luftleitelements in Bezug auf eine Package-Grenzkontur des Fahrzeugs.

Im Bereich des Unterbodens 1 eines Kraftfahrzeugs ist auf einer Querstrebe 2 ein Luftleitelement 3 gehalten, das entgegen der Fahrtrichtung F ausströmende Luft als so genannte Kühlluft 4 zu einem Getriebe 5 einer Antriebseinheit führt und dieses zusätzlich kühlt.
Das Luftleitelement 3 umfasst wenigstens zwei sich in Fahrzeuglängsrichtung erstreckende Luftleitkanäle 6, 7 mit zum Unterbodenbereich 1 des Fahrzeugs 8 zugerichteten Luftausströmöffnungen 9, 10. Diese weisen eine vordere Kanalwand 11 mit einer quer zum Fahrzeug 8 ausgerichteten und sich nach unten zur Fahrbahn hin erstreckende Spoilerlippe 12 auf. An seitlichen Kanalwänden 13, 14 schließen sich längs verlaufende Finnen 15, 16 an. Das Luftleitelement 3 besteht im Wesentlichen aus einem harten Kunststoff und die Spoilerlippe 12 und die Finnen 15, 16 bestehen aus einem weichen Kunststoff. Die Spoilerlippe 12 weist eine im Verbindungsbereich zum Luftleitelement 3 ausgebildete Materialausdünnung 17 auf, die eine quer ausgerichtete Biegeachse 18 bildet.
Das Luftleitelement 3 ist mittels der Querstrebe 2 über den Unterboden 1 des Fahrzeugs 8 herausstehend aber noch geschützt angeordnet gehalten. Die über die Biegeachse 18 wegklappbare Spoilerlippe 12 ist dagegen ungeschützt angeordnet, d. h. sie ist über eine sog. Package-Grenzkontur P des Fahrzeugs 8 nach unten zur Fahrbahn hin vorragend angeordnet. Dies ist auch in 6 näher dargestellt, wobei in der Position I die Spoilerlippe 12 in einer Grundstellung I gezeigt wird. Die Position II zeigt die Spoilerlippe 12 bei einer Fahrgeschwindigkeit von etwa 150 km/h. Die Position III zeigt die Spoilerlippe 12 in nach hinten - entgegen der Fahrtrichtung F - ausgeklappter Stellung, wenn die Spoilerlippe 12 gegen ein Hindernis stößt.
Mit der Spoilerlippe 12 bilden die Luftleitkanäle 6, 7 an den Luftausströmöffnungen 9, 10 im Bereich der vorderen Kanalwand 11 eine relativ große Luftschaufel für die Kühlluft 4 mit einer Höhe h. Das Luftleitelement 3 ist vorzugsweise als Gehäuse ausgebildet, welches die seitlichen Kanalwände 13, 14 sowie die verbindende quer verlaufende vordere Kanalwand 11 und eine obere Luftführungswand 20 umfasst, die innerhalb eine nach oben zu den Luftausströmöffnungen 9, 10 geführte bogenförmig verlaufende Wandung 21 besitzt.
Die ankommende Kühlluft 4 wird somit entgegen der Fahrtrichtung F über die bogenförmige Wandung 21 bis zum an der vorderen Kanalwand 11 mit der Spoilerlippe 12 und den Finnen 15, 16 gebildeten Luftsammelraum geführt und von hier aus durch die Luftausströmöffnungen 9, 10 dem Getriebe 5 bzw. in den Bereich des Getriebes 5 geleitet, um eine Kühlung zu bewirken. Die Luftleitkanäle 6,7 sind untereinander vorzugsweise über eine Trennwand 22 unterteilt, die mit den seitlichen Kanalwänden 13, 14 der vorderen Kanalwand 11 sowie einer Schaufelwand 20 a viereckförmige Luftausströmöffnungen 9, 10 ergeben.

Claims

Vorrichtung zur Luftführung von Kühlluft zu einem Getriebe eines Kraftfahrzeugs mittels eines Luftleitelements, dadurch gekennzeichnet, dass das Luftleitelement (3) mindestens zwei sich in Fahrzeuglängsrichtung erstreckende Luftleitkanäle (6, 7) umfasst, die einem Unterbodenbereich (1) des Fahrzeugs (8) zugerichtete Luftausströmöffnungen (9, 10) aufweisen und welche an einer vorderen Kanalwand (11) eine quer zum Fahrzeug angeordnete und abwärts ausgerichtete wegklappbare Spoilerlippe (12) aufweisen, an die sich an seitlichen Kanalwänden (13, 14) längs verlaufende und sich nach hinten erstreckende elastische Finnen (15, 16) anschließen.
Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Luftleitelement (3) an einer Querstrebe (2) des Fahrzeugs (8) über den Unterbodenbereich (1) des Fahrzeugs herausstehend geschützt angeordnet gehalten ist und die wegklappbare Spoilerlippen (12) mit den Finnen (15, 16) ungeschützt über eine Package-Grenzkontur (P) des Fahrzeugs (8) herausragend angeordnet sind.
Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Luftleitelement (3) aus einem harten Kunststoff besteht und die Spoilerlippe (12) und die Finnen (15, 16) aus einem weichen Kunststoff bestehen und zumindest die Spoilerlippe (12) eine im Verbindungsbereich zum Luftleitelement (3) ausgebildete lokale Materialausdünnung (17) als quer ausgerichtete Biegeachse (18) aufweist.
Vorrichtung nach den Ansprüchen 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Spoilerlippe (12) über die Biegeachse (18) bei einem Hindernis sowie bei hoher Fahrgeschwindigkeit von einer Grundposition (I) in Arbeitspositionen (II, III) wegklappbar ausgebildet ist.
Vorrichtung nach den Ansprüchen 1, 2, 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Luftleitkanäle (6, 7) des Luftleitelements (3) mit der an der vorderen Kanalwand (11) angeformten Spoilerlippe (12) eine Luftschaufel für die Kühlluft (4) mit einer Höhe (h) bildet.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Luftleitelement (3) aus einem Gehäuse für die Luftleitkanäle (6, 7) mit den seitlichen Kanalwänden (13, 14) sowie der vorderen Kanalwand (11) besteht und die seitlichen Kanalwände (13, 14) über eine obere horizontal verlaufende Luftführungswand (20) miteinander verbunden sind, die innerhalb einer nach oben bis zu den Luftausströmöffnungen (9, 10) verlaufende bogenförmige Wandung (21) aufweist.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Luftleitkanäle (6, 7) über eine Trennwand (22) in Fahrzeuglängsrichtung unterteilt sind und vorderseitig die Luftausströmöffnungen (9, 10) aufweisen, welche viereckförmig ausgeführt sind und nach oben zu dem zu kühlenden Bereich des Getriebes (5) hin ausgerichtete Luftausmündungen aufweisen.