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Die Erfindung betrifft eine Kühlvorrichtung für ein Achsgetriebe mit mindestens einer innerhalb eines Gehäuses des Achsgetriebes angeordneten Kühlwasserschleife, die endseitige Anschlüsse zum Anschluss an einen Kühlwasserkreislauf einer Brennkraftmaschine aufweist, wobei das Achsgetriebe ein Vorderachsgetriebe ist.
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Eine solche Kühlvorrichtung ist aus der
DE 39 04 654 C2 bekannt. In dieser ist ein Getriebe beschrieben mit einem Getriebegehäuse, das im Bereich einer Ölwanne einen Wärmetauscher in Form eines Ölkühlers aufweist. Dieser umfasst eine Kühlwasserschleife mit endseitigen Anschlüssen, wobei als Kühlmedium Kühlwasser aus dem Kühlkreislauf der Brennkraftmaschine verwendet wird.
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Aus der
US 4 229 991 A ist es bekannt, bei einem Achsgetriebe zu Kühlungszwecken zwei Kühlschleifen vorzusehen, die nicht miteinander verbunden sind. Auch die
US 2002 / 0 077 210 A1 offenbart ein Vorderachsgetriebe, bei dem mindestens eine Kühlwasserschleife vorgesehen ist. Darüber hinaus ist es aus der deutschen Offenlegungsschrift
DE 28 25 813 A1 bekannt, unterschiedliche Kühlkreisläufe für Bauteile eines Motors mittels außenliegenden Verbindungsrohren miteinander zu verbinden. Ein Problem der genannten Kühlvorrichtung ist, dass Getriebeeinrichtungen, die Bereiche mit großen Temperaturunterschieden aufweisen, nicht effizient gekühlt werden können.
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Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Kühlvorrichtung der eingangs genannten Art so weiterzubilden, dass eine effiziente Kühlung unterschiedlicher Bereiche des Getriebes sichergestellt ist.
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Gelöst wird die Aufgabe bei einer Kühlvorrichtung der eingangs genannten Art dadurch, dass das Achsgetriebe ein Vorderachsgetriebe ist, das Vorderachsgetriebe zwei Kühlwasserschleifen aufweist, die durch eine außerhalb des Gehäuses angeordnete Verbindungsleitung miteinander verbunden sind, wobei die erste Kühlwasserschleife im vorderen Bereich des Gehäuses von unten nach oben um die Antriebsachse des Getriebes und von dort nach unten geführt und die zweite Kühlwasserschleife im Bereich einer Ölwanne benachbart dem Boden der Ölwanne angeordnet ist.
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Die Kühlvorrichtung findet somit bei einem Vorderachsgetriebe Verwendung. Besonderer Anwendungszweck dieses Vorderachsgetriebes ist ein Sportwagen mit Heck- oder Mittelmotor und Allradantrieb. Hierbei wird ein Teil der Motorleistung über das Vorderachsgetriebe übertragen, das als Vorderachsdifferenzial ausgebildet ist.
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Die erste Kühlwasserschleife kühlt vorzugsweise den Differentialbereich des Vorderachsgetriebes. Die zweite Kühlwasserschleife kühlt vorzugsweise den Kupplungsbereich des Vorderachsgetriebes. Die beiden Bereiche sind mit unterschiedlichen Ölsorten gefüllt und stellen somit zwei separierte Ölräume dar.
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Die konkret zwei Kühlwasserschleifen ermöglichen nicht nur unterschiedliche Ölräume des Getriebes zu kühlen, sondern gezielt demjenigen Bereich des Getriebes, der einer höheren thermischen Beanspruchung unterworfen ist, zunächst das relativ kühlere Kühlwasser zuzuleiten und anschließend dieses, eine höhere Temperatur aufweisende Kühlwasser der anderen Kühlwasserschleife zuzuleiten, die in dem Bereich des Getriebes angeordnet ist, das niedriger thermisch beansprucht ist.
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Die in den unterschiedlichen Bereichen des Gehäuses angeordneten Kühlwasserschleifen werden einfach durch die außerhalb des Gehäuses angeordnete Verbindungsleitung miteinander verbunden.
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Dadurch, dass die erste Kühlwasserschleife im vorderen Bereich des Gehäuses um die Antriebsachse des Getriebes angeordnet ist, somit im Wesentlichen um diese Antriebsachse herumgeführt ist, ist eine sehr effektive Kühlung in diesem Bereich des Getriebes gewährleistet. Eine Anordnung der zweiten Kühlwasserschleife im Kupplungsbereich des Getriebes stellt sicher, dass dieser Bodenbereich besonders gut gekühlt wird. Es handelt sich insbesondere um den Bereich der Ölwanne des Kupplungsraums des Vorderachsgetriebes.
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Die erfindungsgemäße Kühlvorrichtung ermöglicht somit eine effektive Kühlung des Vorderachsgetriebes, insbesondere der vom Getriebe aufgenommenen Getriebeöle mittels des durch die Kühlwasserschleifen geförderten Kühlwassers der Brennkraftmaschine. Die im Vorderachsgetriebe, insbesondere im Vorderachsdifferenzial, entstehende Wärme des Öls kann damit mit günstigem Wirkungsgrad an die Kühlwasserschleifen abgegeben werden, unabhängig von einer weitergehenden Kühlung des Getriebegehäuses beim Bewegen des Fahrzeugs aufgrund der unter dem Fahrzeug strömenden Luft.
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Gemäß der Erfindung ist die erste Kühlwasserschleife von unten nach oben um die Antriebsachse und von dort nach unten geführt. Die Verbindungsleitung befindet sich somit im unteren Bereich des Getriebegehäuses, desgleichen der stromabwärtige endseitige Anschluss dieser Kühlwasserschleife.
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Des Weiteren ist vorgesehen, dass die zweite Kühlwasserschleife im Bereich der Ölwanne der Kupplung des Vorderachsgetriebes angeordnet ist. Diese Kühlwasserschleife kommt somit in unmittelbaren Kontakt mit dem in der Ölwanne gesammelten Getriebeöl. Hierbei ist die zweite Kühlwasserschleife benachbart dem Boden und vorteilhaft im Bereich der Seitenwände der Ölwanne angeordnet. Die zweite Kühlwasserschleife umgibt somit mit großem Umfang ein wesentliches Volumen des innerhalb der Ölwanne des zweiten Ölraums befindlichen Öls.
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Besonders vorteilhaft ist es, wenn die Zuleitung des Kühlwassers zum Vorderachsgetriebe im Bereich der ersten Kühlwasserschleife erfolgt. Die Zuleitung des Kühlwassers zum Vorderachsgetriebe geschieht somit in dem Bereich, der thermisch höher belastet ist.
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Ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und im Nachfolgenden näher beschrieben, ohne auf dieses Ausführungsbeispiel beschränkt zu sein. Es zeigt:
- 1 eine räumliche Ansicht des Vorderachsgetriebes und der mit dieser verbundenen motorseitigen Antriebswelle, einschließlich deren Lagerung,
- 2 eine Seitenansicht derjenigen Seite des Vorderachsgetriebes, die die Kühlwasseranschlüsse aufweist,
- 3 eine Ansicht der anderen Seite des Vorderachsgetriebes bei demontierter Antriebsachse des Getriebes und im Bereich der Antriebsachse demontiertem Gehäusedeckel,
- 4 eine Unteransicht des Vorderachsgetriebes bei abgenommenem Boden,
- 5 die Anordnung der beiden Kühlwasserschleifen, wobei zur ersten Kühlwasserschleife Teile des Achsdifferenzials veranschaulicht sind.
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1 veranschaulicht ein Vorderachsgetriebe 1 zur Verwendung bei einem allradgetriebenen Sportwagen mit Heckmotor oder Mittelmotor. Das Vorderachsgetriebe 1 weist ein äußeres Getriebegehäuse 2 auf. An diesem ist zum Heck das Fahrzeuges hin ein Lagergehäuse 3 angeflanscht, das im Bereich des heckseitigen Endes in einem chassisfesten Lager 4 gelagert ist. Im Lagergehäuse 3 ist eine Antriebswelle 5 gelagert, die Bestandteil des Antriebsstrangs zwischen Brennkraftmaschine und Vorderachsgetriebe 1 ist und drehfest mit der in der 5 veranschaulichten Eingangswelle 6 des Vorderachsgetriebes verbunden ist. Das Vorderachsgetriebe 1 ist als Vorderachsdifferenzial ausgebildet. Die Eingangswelle 6 treibt über ein mit dieser verbundenes Ritzel 7 sowie ein mit diesem kämmendes Tellerrad 8 zwei Wellen 9 einer Antriebsachse 15 an. In dem dem Lagergehäuse 3 abgewandten Bereich des Getriebes durchsetzen dieses die beiden Wellen 9. Die beiden Wellen 9 sind im Wesentlichen horizontal angeordnet, wobei die jeweilige Welle 9 mit einem Flansch 10 einer Antriebswelle verbindbar ist, die das jeweilige Vorderrad des Kraftfahrzeugs antreibt. Im Bereich des vorderen Endes ist das Getriebegehäuse 2 mit einem Lager 11 zwecks weiterer Lagerung der Anordnung von Vorderachsgetriebe 1, Lagergehäuse 3 und Antriebswelle 5 im Chassis versehen.
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Bezüglich der weiteren Ausführungen wird insbesondere auf die Darstellung der 2 bis 5 verwiesen:
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Das Vorderachsgetriebe 1 weist eine Kühlvorrichtung 12 auf mit zwei innerhalb des Getriebegehäuses 2 angeordneten Kühlwasserschleifen 13 und 14. Hierbei ist eine erste Kühlwasserschleife 13 im vorderen Bereich des Getriebegehäuses 2 um die Antriebsachse 15 des Getriebes 1 im Bereich einer der Wellen 9 angeordnet (Differentialbereich) und es ist die zweite Kühlwasserschleife 14 im Bereich des Bodens 16 des Getriebegehäuses 2 im Bereich einer Kupplungseinheit des Vorderachsgetriebes 1 angeordnet. Hierbei ist die erste Kühlwasserschleife im unteren Bereich des Getriebegehäuses 2 auf der einen Seite 17 des Getriebegehäuses 2 in das Getriebegehäuse 2 eingeführt und von unten nach oben um die Antriebsachse 15 und von dort nach unten geführt, bis zum Ausgang aus dem Getriebegehäuse 2, der unmittelbar neben dem Eingang der ersten Kühlwasserschleife 13 in das Getriebegehäuse 2 platziert ist, somit im Bereich der Seite 17 des Getriebegehäuses 2. Der Eintritt der ersten Kühlwasserschleife 13 in das Getriebegehäuse 2 ist mit der Bezugsziffer 18, der Austritt dieser Kühlwasserschleife aus dem Getriebegehäuse 2 mit der Bezugsziffer 19 bezeichnet.
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Im Bereich der hinteren Hälfte weist das Getriebegehäuse 2 im unteren Bereich eine Ölwanne 20 auf. Im Bereich dieser Ölwanne 20 der Kupplungseinheit ist die zweite Kühlwasserschleife 14 benachbart dem Boden 16 positioniert. Die zweite Kühlwasserschleife 14 verläuft hierbei im Wesentlichen im Bereich der Seitenwände 21 der Ölwanne 20. Im Bereich dieser Ölwanne 20 sammelt sich das Öl im Getriebe 1.
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Der Eintritt der zweiten Kühlwasserschleife 14 in das Getriebegehäuse 2 ist mit der Bezugsziffer 22, der Austritt dieser Kühlwasserschleife aus dem Getriebegehäuse 2 mit der Bezugsziffer 23 bezeichnet. In 2 ist zusätzlich eine außerhalb des Getriebegehäuses 2 angeordnete Verbindungsleitung, die als Verbindungsrohr 24 ausgebildet ist, veranschaulicht. Dieses Verbindungsrohr 24 verbindet den Austritt 19 der ersten Kühlwasserschleife 13 mit dem Eintritt 22 der zweiten Kühlwasserschleife 14. In den 4 und 5 ist mit der Bezugsziffer 25 der Strömungspfad vom Eintritt 18 bis zum Austritt 23 veranschaulicht. Die beiden Kühlwasserschleifen 13 und 14 weisen im Bereich deren Eintritte 18, 22 und Austritte 19, 23 nicht näher veranschaulichte endseitige Anschlüsse zum Anschluss an den Kühlwasserkreislauf der Brennkraftmaschine auf. Die beiden Kühlwasserschleifen 13 und 14 verbindet das außerhalb des Getriebegehäuses 2 angeordnete Verbindungsrohr 24.
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Wie dem Strömungspfad 25 zu entnehmen ist, erfolgt die Zuleitung des Kühlwassers zum Vorderachsgetriebe 1 im Bereich der ersten Kühlwasserschleife 13, somit der Austritt des Kühlwassers aus der zweiten Kühlwasserschleife 14. Die endseitigen Anschlüsse liegen in etwa auf demselben horizontalen Niveau nebeneinander, wobei der Eintritt der Kühlflüssigkeit in die erste Kühlwasserschleife 13 auf der der zweiten Kühlwasserschleife 14 abgewandten Seite der ersten Kühlwasserschleife 13 erfolgt und der Austritt aus der zweiten Kühlwasserschleife 14 auf der der ersten Kühlwasserschleife 13 abgewandten Seite der Kühlwasserschleife 14 erfolgt.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Vorderachsgetriebe
- 2
- Getriebegehäuse
- 3
- Lagergehäuse
- 4
- Chassisfestes Lager
- 5
- Antriebswelle
- 6
- Eingangswelle
- 7
- Ritzel
- 8
- Tellerrad
- 9
- Welle
- 10
- Flansch
- 11
- Lager
- 12
- Kühlvorrichtung
- 13
- Erste Kühlwasserschleife
- 14
- Zweite Kühlwasserschleife
- 15
- Antriebsachse
- 16
- Boden
- 17
- Seite
- 18
- Eintritt
- 19
- Austritt
- 20
- Ölwanne
- 21
- Seitenwand
- 22
- Eintritt
- 23
- Austritt
- 24
- Verbindungsrohr
- 25
- Strömungspfad
