DE102010037614B4

DE102010037614B4 - Luftleiteinrichtung

Info

Publication number: DE102010037614B4
Application number: DE102010037614.0A
Authority: DE
Inventors: Dr. Wolf Thomas
Original assignee: Dr Ing HCF Porsche AG
Current assignee: Dr Ing HCF Porsche AG
Priority date: 2010-09-17
Filing date: 2010-09-17
Publication date: 2023-07-20
Anticipated expiration: 2030-09-18
Also published as: DE102010037614A1

Abstract

Luftleiteinrichtung zur Kühlluftführung für eine Kühlereinheit (7), die in einem Bugteil (2) eines Kraftfahrzeugs in seitlichen Leitkanälen angeordnet ist, welche frontseitige Lufteinlassöffnungen (5) für Kühlerzuluft aufweisen und stromab hinter der Kühlereinheit (7) Kühlerabluft über eine Luftauslassöffnung (6) des Luftleitkanals (4) einem Radhaus (11) zuführbar ist, wobei im Bugbereich (14) des Fahrzeugs (3) der seitliche Luftleitkanal (4) und hierzu ein separater Strömungskanal (10) in Fahrzeuglängsrichtung verlaufend angeordnet sind, der sich bis ins Radhaus (11) erstreckt und welcher eine separate vordere Lufteintrittsöffnung (12) im mittleren Bugbereich (14) des Fahrzeugs (3) umfasst und eine hintere Luftaustrittsöffnung (15) des Strömungskanals (10) in einer Längsebene (x-x) des Fahrzeugs (3) angeordnet ist, die gegenüberliegend einer Bremsscheibe (20) einer Bremsanlage des Fahrzeugrades (21) im Radhaus (11) liegt, dadurch gekennzeichnet, dass im Strömungskanal (10) und im Luftleitkanal (4) eine gemeinsame Kühlereinheit (7) angeordnet ist, welche separat durch den Strömungskanal (10) und durch den Luftleitkanal (4) von Kühlerzuluft (K) durchströmt ist und anschließend in einer stromab hinter der Kühlereinheit (7), getrennte Kanäle (22a, 22b) angeordnet sind, über welche Kühlerabluft (K1, K2) vom Radhaus (11) zur Fahrzeugaußenseite und zur Bremsscheibe (20) ableitbar ist.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Luftleiteinrichtung zur Kühlluftführung nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
Aus der DE 37 11 682 A1 ist eine Luftleiteinrichtung zur Luftkühlung für eine Fahrzeugbremse bekannt geworden, bei der ein an einem Einströmquerschnitt eines Leitkanals eingetretener Zuluftstrom einer zugeordneten Bremseinrichtung und einem zwangsbelüftbaren Wärmetauscher zuführbar ist. Die der Bremseinrichtung zugeführte Kühlluft wird im Wesentlichen vom Abluftstrom des Wärmetauschers gebildet.
DE 101 59 783 A1 offenbart Luftleiteinrichtung zur Kühlluftführung nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
Aufgabe der Erfindung ist es, eine Luftleiteinrichtung zur Kühlluftführung in einem Bugteil eines Kraftfahrzeugs zu schaffen, über die ein Abluftstrom einer Kühlereinheit zum Kühlen einer Bremsscheibe einer Bremsanlage in einem Vorderrad des Fahrzeugs mit heranziehbar 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 über einen separaten Lufteinlass im Bugbereich des Fahrzeugs der Bremsanlage abgetrennt zum weiteren Luftleitkanal Kühlluft zugeführt werden kann.
Dies wird nach der Erfindung erreicht, indem im Bugbereich des Fahrzeugs jeweils ein seitlicher Luftleitkanal und hierzu jeweils ein separater Strömungskanal in Fahrzeuglängsrichtung verlaufend angeordnet sind und der Strömungskanal sich bis ins Radhaus erstreckt und eine separate vordere Lufteintrittsöffnung im mittleren Bugbereich des Fahrzeugs aufweist und eine hintere Luftaustrittsöffnung des Strömungskanals in einer Längsebene des Fahrzeugs angeordnet ist, die gegenüberliegend der Bremsscheibe im Radhaus liegt.
Ferner ist vorgesehen, dass im Strömungskanal und im Luftleitkanal eine gemeinsame Kühlereinheit angeordnet ist, welche separat durch den Strömungskanal und durch den Luftleitkanal von Kühlerzuluft durchströmt ist und anschließend hinter der Kühlereinheit getrennte Kanäle angeordnet sind, über welche Kühlerabluft ins Radhaus abströmen kann. Durch diese Anordnung und Ausbildung der Luftleiteinrichtung, kann die Kühlluft für die Bremsscheibe der Bremsanlage aus dem Bugbereich in Fahrzeugmitte, zu den seitlich angeordneten Kühlern und durch diese hindurch geführt und abluftseitig über den entsprechend ausgeprägten separaten Strömungskanal zu den Radbremsen der Bremsanlage geleitet werden. Der abluftseitige Kanal ist/kann vorzugsweise flexibel ausgeführt (sein), so dass auch bei Radeinschlag eine ausreichende Luftzufuhr zu den Bremsen gewährleistet ist.
Diese Anordnung ist außerordentlich platzsparend und hat darüber hinaus den Vorteil, dass die zur Bremsenkühlung verwendete Luft zusätzlich die Kühlwirkung der seitlichen Kühler verbessert. Abluftseitig zu der Bremsanlage geführte Kühlerabluft ist nun zwar vorgewärmt, aber da die Ablufttemperatur maximal 100 Grad Celsius beträgt, ist diese im Vergleich zur Temperatur der Bremsscheiben, welche ca. 600 bis 800 Grad Celsius beträgt, immer noch so gering, dass eine ausreichende Kühlwirkung gewährleistet ist.
Ferner ist nach der Erfindung vorgesehen, dass die Austrittsöffnung des Luftleitkanals feste Luftleitlamellen aufweist, die eine Anstellung derart aufweisen, dass die Kühlerabluft ins Radhaus und zur Fahrzeugaußenseite zwangsgeführt ist. Bei dieser Ausführung wird die Kühlerabluft stromab hinter der Kühlereinheit über eine Austrittsöffnung direkt ins Radhaus geleitet, wobei die Luftleitlamellen unter einem gleichen Winkel oder unter verschiedenen Winkeln starr angestellt sind. Zur ausreichenden Zuführung von Kühlerabluft zu den Radbremsen, dient der separat zum Luftleitkanal angeordnete Strömungskanal, der die Kühlluft aus dem Staubereich in Fahrzeugmitte zu der Bremsscheibe der Bremsanlage des Rades führt. Denkbar ist auch eine Variante mit „ausgespartem“ Kühler, das heißt, durchgängigen spearaten Strömungskanal. Da bei dieser Variante der Kühler nicht durchströmt werden muss, erfolgt ein höherer Luftdurchsatz.
In einer weiteren Ausführung der Erfindung ist vorgesehen, dass der Strömungskanal sich vom mittleren Bugbereich des Fahrzeugs bis zur Kühlereinheit erstreckt und stromab hinter der Kühlereinheit ein gemeinsamer Luftleitkanal für die Kühlerabluft besteht, der trichterförmig verengend eine düsenförmige Abluftführung bildend, ausgeführt ist. Dieser weist eine Austrittsöffnung zum Radhaus auf, welche im Abstand einer Luftumlenkschaufel an der Radhausinnenwand gegenübersteht. Auch bei dieser Ausführung wird der Bremsscheibe der Bremsanlage über einen separaten Strömungskanal Kühlluft von der Bugmitte des Fahrzeugs aus zugeführt.
Über einen hinter der Kühlereinheit anschließenden gemeinsamen Luftleitkanal wird über die düsenförmige Abluftführung Kühlluft unmittelbar dem Radhaus und somit der Bremsscheibe zugeführt. Die Kühlluft wird durch die düsenförmig ausgeprägte Abluftführung beschleunigt und tritt aus der Luftaustrittsöffnung des stromab hinter der Kühleinheit angeordneten Kanals, als so genannter Freistrahl ins Radhaus ein und wird durch die Umlenkschaufel an der Radhausinnenwand in Richtung der Bremsscheibe der Bremsanlage gelenkt. Diese Anordnung zeichnet sich insb. durch geringe abluftseitige Druckverluste aus, wodurch ein höherer Kühlluftmassenstrom durch die Kühlereinheit und zu den Radbremsen der Bremsanlage gelangt.
Entsprechend dem Kühlbedarf der Kühlereinheit im seitlichen Luftleitkanal ist es auch nach der Erfindung unmöglich, auf einen separaten Strömungskanal mit Zuluftführung aus der Bugmitte des Fahrzeugs zu verzichten und die Kühlerzuluft ausschließlich durch die seitliche Öffnung im Bugteil einströmen zu lassen. Dies wird nach der Erfindung erreicht, indem der Luftleitkanal einen gemeinsamen Kanal stromab der Kühlereinheit aufweist, der bis zur Luftaustrittsöffnung trichterförmig verengend zulaufend ausgeführt ist und eine düsenförmige Abluftführung bildet.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in den Zeichnungen dargestellt und wird im Folgenden näher beschrieben:

Es zeigen:
- 1 eine Ansicht auf eine Luftleiteinrichtung mit einem zum Luftleitkanal angeordneten separaten Strömungskanal bis ins Radhaus mit einem fahrzeugmittigen Lufteinlass,
- 2 eine weitere Ausführung einer Luftleiteinrichtung mit einem zuluftseitigen separaten Strömungskanal ohne abluftseitigen separaten Strömungskanal und
- 3 eine nicht erfindungsgemäße Ausführung einer Luftleiteinrichtung mit einem gemeinsamen Zuluftkanal und ohne separaten abluftseitigen Strömungskanal.

Eine Luftleiteinrichtung 1 ist in einem Bugteil 2 eines Fahrzeugs 3 angeordnet und umfasst im Wesentlichen jeweils einen seitlichen im Bugteil 2 angeordneten Luftleitkanal 4 mit einer vorderen Lufteinlassöffnung 5 und einer hinteren Luftauslassöffnung 6. Im Luftleitkanal 4 ist eine Kühlereinheit 7, bestehend aus einem Kühler 8 und einem Lüfter 9, angeordnet. Die Luftauslassöffnung 6 weist in einer Ausführung gemäß 1 winklig angestellte starre Luftleitlamellen 13 auf.
Neben dem Luftleitkanal 4 ist gemäß 1 ein separater Strömungskanal 10 angeordnet, der sich bis ins Radhaus 11 erstreckt und eine separate vordere Lufteintrittsöffnung 12 für eine Bremsenkühlluftzuführung im mittleren Bugbereich 14 des Fahrzeugs 3 aufweist. Eine hintere Luftaustrittsöffnung 15 des Strömungskanals 10 ist in Fahrzeuglängsrichtung verlaufend in einer Ebene x-x ausgerichtet und gegenüberliegend der Bremsscheibe 20 der Bremsanlage ausmündend angeordnet.
Im Luftleitkanal 4 und im Strömungskanal 10 ist die gemeinsame Kühlereinheit 7 angeordnet, welche getrennt durch den Strömungskanal 10 und durch den Luftleitkanal 4 von Kühlerzuluft K durchströmt wird. Die Kühlerabluft K1 des Luftleitkanals 4 wird stromab hinter der Kühlereinheit 7 von einem Kanal 22a über Luftleitlamellen 13 vom Radhaus 11 zur Fahrzeugaußenseite und die Kühlerabluft K2 des Strömungskanals 10 wird stromab hinter der Kühlereinheit 7, durch einen zum Kanal 22a abgetrennten weiteren Kanal 22b, durch die Luftaustrittsöffnung 15 zur Bremsscheibe 20 der Bremsanlage im Fahrzeugrad 21 geleitet.
Die Austrittsöffnung 6 des Kanals 22a, in Fortführung des Luftleitkanals 4 weist feststehende Luftleitlamellen 13 (1) auf, welche eine winklige Anstellung, derart aufweisen, dass die Kühlerabluft K1 ins Radhaus 11 und von hier aus zur Fahrzeugaußenseite geleitet wird.
Nach der Ausführung, gemäß 2, ist ebenfalls, wie in 1 dargestellt, neben einem Luftleitkanal 4 ein separater Strömungskanal 12 angeordnet. Hinter der Kühleinheit 7 wird der gemeinsame Kanal 22 für eine Kühlerabluft K3 gebildet, der sich bis zu einer Luftaustrittsöffnung 15a trichterförmig verengt und eine düsenförmige Abluftführung A bildet, die zum Radhaus 11 hin geöffnet ist und welche im Abstand zu einer Luftumlenkschaufel 23 an einer Radhausinnenwand 24 angeordnet ist.
Nach der nicht erfindungsgemäßen Ausführung gemäß 3 ist ein seitlicher Luftleitkanal 4a mit einer Einlassöffnung 5 versehen, in dem die Kühlereinheit 7 angeordnet ist. Ein hinter der Kühlereinheit 7 angeordneter gemeinsamer Kanal 22 für die Kühlerabluft K3 ist bis zur Luftaustrittsöffnung 16 trichterförmig verengend zulaufend ausgeführt, die eine düsenförmige Abluftführung A bildet.
Die Anordnung des Luftleitkanals 4 und des Strömungskanals 10 unmittelbar nebeneinander ist aufgrund der Bauart des Fahrzeugs möglich, da bei Sportwagen der erforderliche Bauraum für einen getrennt verlaufenden Strömungskanal 4 durch einen frontseitigen Kofferraum 30 bzw. einen Mittelkühler 31 belegt ist.

Claims

Luftleiteinrichtung zur Kühlluftführung für eine Kühlereinheit (7), die in einem Bugteil (2) eines Kraftfahrzeugs in seitlichen Leitkanälen angeordnet ist, welche frontseitige Lufteinlassöffnungen (5) für Kühlerzuluft aufweisen und stromab hinter der Kühlereinheit (7) Kühlerabluft über eine Luftauslassöffnung (6) des Luftleitkanals (4) einem Radhaus (11) zuführbar ist, wobei im Bugbereich (14) des Fahrzeugs (3) der seitliche Luftleitkanal (4) und hierzu ein separater Strömungskanal (10) in Fahrzeuglängsrichtung verlaufend angeordnet sind, der sich bis ins Radhaus (11) erstreckt und welcher eine separate vordere Lufteintrittsöffnung (12) im mittleren Bugbereich (14) des Fahrzeugs (3) umfasst und eine hintere Luftaustrittsöffnung (15) des Strömungskanals (10) in einer Längsebene (x-x) des Fahrzeugs (3) angeordnet ist, die gegenüberliegend einer Bremsscheibe (20) einer Bremsanlage des Fahrzeugrades (21) im Radhaus (11) liegt, dadurch gekennzeichnet, dass im Strömungskanal (10) und im Luftleitkanal (4) eine gemeinsame Kühlereinheit (7) angeordnet ist, welche separat durch den Strömungskanal (10) und durch den Luftleitkanal (4) von Kühlerzuluft (K) durchströmt ist und anschließend in einer stromab hinter der Kühlereinheit (7), getrennte Kanäle (22a, 22b) angeordnet sind, über welche Kühlerabluft (K1, K2) vom Radhaus (11) zur Fahrzeugaußenseite und zur Bremsscheibe (20) ableitbar ist.
Luftleiteinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Auslassöffnung (6) des Luftleitkanals (4) feste Luftleitlamellen (13) aufweist, die eine Anstellung derart aufweisen, dass die Kühlerabluft (K1) ins Radhaus (11) und zur Fahrzeugaußenseite zwangsführbar ist.
Luftleiteinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Strömungskanal (10) sich vom mittleren Bugbereich (14) des Fahrzeugs (3) bis zur Kühlereinheit (7) erstreckt und stromab hinter der Kühlereinheit (7) ein gemeinsamer Kanal (22) für die Kühlerabluft (K3) besteht, der eine trichterförmig verengende, eine düsenförmige Abluftführung (A) bildend, ausgeführt ist, die eine direkte Luftaustrittsöffnung (15, 15a) zum Radhaus (11) aufweist, welche im Abstand einer Luftumlenkschaufel (23) an einer Radhausinnenwand (24) gegenübersteht.
Luftleiteinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Luftleitkanal (4a) stromab hinter der Kühlereinheit (7) einen gemeinsamen Kanal (22) aufweist, der bis zur Luftaustrittsöffnung (15, 15a) trichterförmig verengend zulaufend ausgeführt ist und eine düsenförmige Abluftführung (A) bildet.