-
Die Erfindung betrifft ein Kraftfahrzeug mit Luftkühlung. Es ist bekannt, einen Luftstrom gezielt durch einen Motorraum eines Kraftfahrzeugs zu leiten, um entweder eine Brennstoffkraftmaschine direkt zu kühlen oder um einen Wärmetauscher die Brennkraftmaschine zu kühlen.
-
Die
DE 10 2008 021 259 A1 zeigt eine Kühlvorrichtung, bei der eine Einlassöffnung im mittleren Bereich vor einer Windschutzscheibe in einer Motorhaube vorgesehen ist. Während der Fahrt wird durch eine Einlassöffnung eintretende Umgebungsluft im Motorraum zu zumindest einer seitlichen Auslassöffnung im Bereich nahe einer A-Säule der Karosserie des Kraftfahrzeugs geleitet.
-
Besonders bei Elektrofahrzeugen ergeben sich neue Herausforderungen, da die elektrischen Komponenten eine hohe Wärmeentwicklung aufweisen, die mit herkömmlichen Luftkühlungen nur unzureichend gekühlt werden können.
-
Aufgabe der Anmeldung ist es somit, ein Kraftfahrzeug bereitzustellen, das eine verbesserte Kühlung, insbesondere von elektrischen Komponenten, bereitstellt.
-
Diese Aufgabe wird mit dem Gegenstand des unabhängigen Anspruchs gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen ergeben sich aus den Unteransprüchen.
-
Es wird ein Kraftfahrzeug bereitgestellt, das mindestens eine Lufteintrittsöffnung an der Fahrzeugvorderseite aufweist. Zwischen einer Motorhaube und mindestens einem Kotflügel ist eine Motorhaubenfuge vorgesehen, die als Luftaustrittsöffnung für durch die Lufteintrittsöffnung einströmende Luft ausgebildet ist. Die Luftaustrittsöffnung ist zumindest zum Teil in Höhe von Vorderrädern des Kraftfahrzeugs vorgesehen.
-
Die als Luftaustrittsöffnungen ausgebildeten Motorhaubenfugen haben den Vorteil, dass die Luft, die durch die vorderen Komponenten erhitzt wurde, gleich austreten kann. Dabei handelt es sich um die Komponenten, die vor den Vorderrädern oder neben den Vorderrädern angeordnet sind. Die so angewärmte Luft tritt direkt aus dem Fahrzeug wieder aus, wodurch eine besonders effektive Kühlung ermöglicht wird. Zudem erhöht sich der Anpressdruck des Fahrzeugs, wenn die durch die Motorhaubenfuge strömende Luft auch auf den hinteren Teil der Motorhaube drückt.
-
In einer bevorzugten Ausführungsform weisen die Motorhaubenfugen eine Breite a von mindestens 12 mm, vorzugsweise mindestens 20 mm auf. Damit ist gewährleistet, dass genügend Luft durch die Motorhaubenfuge strömen kann.
-
Falls der Kotflügel einen Frontscheinwerfer umfängt, ist es möglich, dass die durch die Motorhaubenfuge strömende Luft den Frontscheinwerfer unmittelbar effektiv kühlt.
-
In einer Ausführungsform ist eine seitliche Außenkante des Kühlergrills des Fahrzeugs außerhalb der inneren Seitenkante eines Frontscheinwerfers angeordnet. Somit befindet sich zumindest ein Teil der Lufteintrittsöffnung in Längsrichtung des Fahrzeugs vor dem Frontscheinwerfer, so dass Luft in Längsrichtung des Fahrzeugs und somit in Fahrtrichtung des Fahrzeugs zu dem Frontscheinwerfer strömen kann. Falls zwischen der Lufteintrittsöffnung und der Luftaustrittsöffnung zumindest ein Teil des Frontscheinwerfers vorgesehen ist, wird dieser unmittelbar von der Luft gekühlt.
-
Zusätzlich kann zwischen der Lufteintrittsöffnung und der Luftaustrittsöffnung zumindest ein Teil eines Elektroantriebsmotors des Kraftfahrzeugs vorgesehen sein, damit auch dieser unmittelbar gekühlt wird. Dieser Teil des Elektromotorantriebs kann beispielsweise auch ein Kühlkörper für den Elektromotorantrieb sein. Gleichfalls kann die einströmende Luft über zumindest Teile einer Batterie des Fahrzeugs geleitet werden, die damit ebenfalls unmittelbar gekühlt werden kann.
-
Durch eine optimale Kühlung wird die Lebensdauer vieler Bauteile verlängert. Durch eine Durchströmung des Scheinwerfers könnte auf eine aktive Kühlung verzichtet werden, was die Schadenanfälligkeit und Kosten des Systems verringert sowie insbesondere die Energieeffizienz verbessert.
-
In einer Ausführungsform geht die durch die Motorhaube gebildete Austrittsöffnung in eine Verlängerung über, die eine Öffnung zwischen dem Kotflügel und der Seitenwand des Fahrzeugs bildet. Somit kann durch die Lufteintrittsöffnung strömende Luft teilweise an der Seitenwand des Fahrzeugs vorbeigeleitet werden, wodurch sich ein breiteres und somit homogeneres Feld der ausströmenden Luftströmung ergibt.
-
In einer Ausführungsform ist die Motorhaubenfuge so ausgebildet, dass ein Winkel α zwischen der Geraden, die durch ein Ende des Kotflügels und ein Ende der Motorhaube verläuft, und der Ebene, auf der das Kraftfahrzeug steht, zwischen 50° und 80° beträgt. Damit wird ermöglicht, dass die Luft relativ flach aus der Motorhaubenfuge austritt und somit eine Kraft von oben auf die Motorhaube bewirkt. Vorzugsweise ist der Winkel α zwischen 50° und 60° eingestellt, was sich als vorteilhaft erwiesen hat.
-
Zusammenhängend lässt sich feststellen, dass eine möglichst effiziente Kühlung von Hitze entwickelnden Bauteilen im Bereich des Motorraums, beispielsweise eines LED-Scheinwerfers oder Elektromotors, eines Kraftfahrzeugs mit Elektroantrieb erzielt wird. Durch Luftaustrittsöffnungen im Bereich der seitlichen Motorhaubenfuge kann eine Durchströmung des Scheinwerfers und anderer Bauteile zu Kühlungszwecken gewährleistet werden. Als Lufteintritt könnte ein Teil des Hauptkühlergrills des Fahrzeugs dienen. Die Luftaustritte können auch Abluft von Motor-, Batterie- oder Bremskühlung abführen.
-
Es werden Luftaustrittsschlitze zwischen Motorhaube und Kotflügel vorgesehen. Modere LED-Scheinwerfer entwickeln eine starke Hitze und müssen im Stand der Technik zum Teil aktiv gekühlt werden.
-
Der Gegenstand der Anmeldung wird nun anhand von einem Ausführungsbeispiel gemäß den beigefügten Figuren erläutert. Dabei zeigt
-
1 ein Fahrzeug mit einer Motorhaubenfuge als Luftaustrittsöffnung;
-
2 das Fahrzeug aus 1 in einer Seitenansicht;
-
3 einen Schnitt durch den Übergangsbereich zwischen Kotflügel und Motorhaube.
-
1 zeigt ein Ausführungsbeispiel eines Fahrzeugs, das in einer Draufsicht von vorne und gleichzeitig von schräg oben dargestellt ist. Das Kraftfahrzeug 1 weist vordere Kotflügel 2 und 3 auf. Der rechte Kotflügel 2 umspannt ein rechtes Vorderrad 4 und einen Frontscheinwerfer 6, während der linke Kotflügel 3 ein linkes Vorderrad 4 und einen linken Frontscheinwerfer 7 umspannt. Der Kühlergrill 8 verläuft an der Frontseite des Fahrzeugs 1 derart, dass die seitlichen Außenkanten 9 sich unterhalb eines Teils der Frontscheinwerfer 6 und 7 befinden. Anders ausgedrückt, liegen, von vorne betrachtet, die seitlichen Aussenkanten 9 des Kühlergrills 8 außerhalb der inneren Außenkanten 20 der Scheinwerfer 2 und 3.
-
Die Kotflügel 2 und 3 münden vorn in ein Frontblech 21, das sich oberhalb des Kühlergrills 8 zwischen dem linken Kotflügel 3 und dem rechten Kotflügel 2 erstreckt und das zusammen mit dem Kühlergrill 8 den Abschluss des Fahrzeugs an der Vorderseite 1000 des Fahrzeugs 1 bildet.
-
Die Motorhaubenfugen 12 und 13, d. h. die Spalte zwischen der Motorhaube 10 des Fahrzeugs 1 und rechtem Kotflügel 2 bzw. linken Kotflügel 3, sind als Luftaustrittsöffnungen 50 ausgestaltet. Die Motorhaubenfugen 12 sind so geformt, dass Luft von unterhalb der Kotflügel 10 durch die Motorhaubenfugen 12 so nach hinten austreten, so dass der sich ergebene Luftstrom 40 zunächst über den hinteren Teil der Motorhaube 10 und anschließend über die Windschutzscheibe 14 des Fahrzeugs 1 strömt. Das Frontblech 21 ist etwa 15 cm breit, so dass die Motorraumfuge ab einem Abstand von 15 cm zu der Fahrzeugvorderseite 100 als Luftaustrittsöffnung 50 geformt ist. Die Motorhaubenfugen 12 und 13 verlaufen über den vorderen Teil der Motorhaube 10 weiterhin in Form einer Luftaustrittsöffnung 50 bis etwa 20 cm bis vor die A-Säulen des Fahrzeugs 1. Die Austrittsöffnungen 50 verlaufen somit teilweise auf der Höhe der Vorderräder 4.
-
Der Lufteintrittöffnungen 80 für die durch die Motorhaubenfugen 12 und 13 strömende Luft befinden sich im Kühlergrill 8 des Fahrzeugs 1. Insbesondere strömt diese Luft durch Lufteintrittöffnungen 80 in den seitlichen Außenbereichen des Kühlergrills 8, wobei die seitlichen Außenbereiche nach außen jeweils mit den seitlichen Außenkanten 9 abschließen.
-
Der Luftstrom 40, der in der 1 durch Pfeile schematisch dargestellt wird, dient zum Kühlen der Frontscheinwerfer 2 und 3. Die Frontscheinwerfer 2 und 3 sind jeweils als LED-Scheinwerfer ausgebildet. LED-Scheinwerfer weisen bauartbedingt eine relativ starke Wärmeentwicklung auf. Durch die Luftkühlung mit Hilfe des Luftstroms 40 können die LED-Scheinwerfer bei Fahrt per Luftkühlung gekühlt werden.
-
In Ausführungsformen werden Teile der Batterie oder des Motors des Fahrzeugs 1 ebenfalls dort unter dem vorderen Teil der Motorhaube 10 vorgesehen, wo der beschriebene Luftstrom 40 durch Kühlergrill 8 und die Motorhaubenfugen 12 und 13 verläuft. Damit können auch die Batterie bzw. der Motor oder Teile dieser Komponenten mittels Luftkühlung gekühlt werden. Teile der Batterie und des Motors können beispielsweise Kühlplatten dieser Komponenten sein, die thermischen Kontakt zu wärmeerzeugenden Elementen der Batterien bzw. des Motor haben und zugleich zwischen den Lufteintrittsöffnungen und den Motorfugen 12 bzw. 13 angeordnet sind. In einer weiteren Ausführungsform sind Teile der Vorderradbremsen so angeordnet, dass sie vom Luftstrom 40 erfasst werden.
-
2 zeigt das Fahrzeug aus 1 in einer Seitenansicht. Die Bezugszeichen der Komponenten aus 1 wurden übernommen und werden nicht extra erläutert. Anhand der Seitenansicht ist zu erkennen, dass Luftaustrittsöffnung 50 der Motorhaubenfuge 12 in einem Abstand von etwa 20 cm vor der A-Säule in eine Verlängerung 120 übergeht, die eine Öffnung zwischen Kotflügel 2 und Seitenwand 15 bildet. Die Motorhaubenfuge 12 verläuft dann ab 20 cm vor der A-Säule bis vor die Windschutzscheibe 14 flach, dass heißt sie ist nicht mehr als Luftaustrittsöffnung 50 für den Luftstrom gebildet.
-
Ein Teil des Luftstroms 40 der Luft, die durch den Kühlergrill 8 angesaugt wird, strömt durch die Verlängerung 120 und anschließend entlang der Seitenwand in etwa der Höhe der unteren Kante 16 der Seitenfenster 17.
-
Die Luftkühlung dient bei dem vorgestellten Fahrzeug in erster Linie zur Kühlung der Frontscheinwerfer 6. Durch die Motorfuge und die Verlängerung 120 ist es möglich, dass die Luft über einen weiten Bereich wieder ausströmen kann, was aerodynamische Vorteile hat.
-
3 zeigt einen Schnitt durch den Übergangsbereich zwischen Kotflügel 3 und Motorhaube 10 in einer schematischen Darstellung. Die Motorhaubenfuge 12 bildet eine Luftaustrittsöffnung 50, die sich zwischen dem Ende 30 des Kotflügels 2 und dem Ende 100 der Motorhaube 10 gebildet wird. Der Abstand zwischen den Enden 30 und 100 beträgt a = 25 mm. Der Winkel zwischen der Verbindungsgeraden zwischen dem Ende 300 und dem Ende 100 und der Ebene, auf der das Fahrzeug 1 steht, beträgt α = 55°. Die Motorhaubenfuge 13 ermöglicht, dass genügend Luft, die durch den Kühlergrill 8 eingesaugt wird, durch die Luftaustrittsöffnung wieder entweicht. Der Winkel α ist so eingestellt, das der Luftstrom 40 so ausströmt, dass der Luftstrom einen Anpressdruck auf die Motorhaube 10 und die Windschutzscheibe bewirkt und dass das Fahrzeug 1 insgesamt einen möglichst niedrigen Luftwiderstand hat.
-
Obwohl zumindest eine beispielhafte Ausführungsform in der vorhergehenden Beschreibung gezeigt wurde, können verschiedene Änderungen und Modifikationen vorgenommen werden. Die genannten Ausführungsformen sind lediglich Beispiele und nicht dazu vorgesehen, den Gültigkeitsbereich, die Anwendbarkeit oder die Konfiguration in irgendeiner Weise zu beschränken. Vielmehr stellt die vorhergehende Beschreibung dem Fachmann einen Plan zur Umsetzung zumindest einer beispielhaften Ausführungsform zur Verfügung, wobei zahlreiche Änderungen in der Funktion und der Anordnung von in einer beispielhaften Ausführungsform beschriebenen Elementen gemacht werden können, ohne den Schutzbereich der angefügten Ansprüche und ihrer rechtlichen Äquivalente zu verlassen.
-
Bezugszeichenliste
-
- 1
- Fahrzeug
- 2
- rechter Kotflügel
- 3
- linker Kotflügel
- 4
- Vorderrad
- 6
- Frontscheinwerfer
- 7
- Frontscheinwerfer
- 8
- Kühlergrill
- 9
- Seitenkante
- 10
- Motorhaube
- 12
- Motorhaubenfuge
- 13
- Motorhaubenfuge
- 14
- Frontscheibe
- 15
- Seitenwand
- 16
- Unterkante
- 17
- Seitenfenster
- 20
- Aussenkanten
- 21
- Frontblech
- 30
- Ende
- 80
- Lufteintrittsöffnung
- 100
- Ende
- 120
- Verlängerung
- 1000
- Fahrzeugvorderseite
-
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
-
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
-
Zitierte Patentliteratur
-
- DE 102008021259 A1 [0002]
