DE102012105157A1

DE102012105157A1 - Radanordnung für ein Kraftfahrzeug

Info

Publication number: DE102012105157A1
Application number: DE201210105157
Authority: DE
Inventors: Georg Mack
Original assignee: Dr Ing HCF Porsche AG
Current assignee: Dr Ing HCF Porsche AG
Priority date: 2012-06-14
Filing date: 2012-06-14
Publication date: 2013-12-19

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Radanordnung für ein Kraftfahrzeug mit zumindest einem Radträger (4), einer Radnabe (12), einer Felge (8) und einem Reifen (10), wobei ein offener oder geschlossener Kühlmittelkreislauf (14) mit einer Kühlmittelpumpe (15) für ein in dem Kühlmittelkreislauf (14) zirkulierendes Kühlmittel zur direkten oder indirekten Kühlung der im Reifen (10) befindlichen Reifenluft vorgesehen ist.

Description

Die Erfindung betrifft eine Radanordnung für ein Kraftfahrzeug mit zumindest einem Radträger, einer Radnabe, einer Felge und einem Reifen.
Derartige Radanordnungen sind hinlänglich bekannt. Insbesondere bei Renn- bzw. Sportfahrzeugen sind die Radanordnungen jedoch hohen Belastungen hinsichtlich Drehzahlen, Drehmomenten, Bremsmomenten und Krafteinwirkungen ausgesetzt. Im Reifen macht sich eine derartig hohe Belastung insbesondere durch einen Temperaturanstieg bemerkbar, wodurch der Reifenluftdruck steigt. Infolgedessen nehmen die Reifeneigenschaften hinsichtlich des Kontaktes „Gummi-Straße“ deutlich ab, was sich dann wieder nachteilig auf die Performance der Radanordnung und damit des gesamten Fahrzeuges auswirkt. Um ein derartiges Problem zu lösen, offenbart die DE 742482 eine Kühleinrichtung für Kraftwagenreifen in seitlich geschlossenen Radkästen, wobei der Reifen durch im Radkasten zirkulierende Luft gekühlt werden soll. Es hat sich jedoch herausgestellt, dass der Wirkungsgrad einer derartigen Kühleinrichtung sehr gering ist. Insbesondere bei höheren Umgebungstemperaturen reicht die Kühlwirkung einer derartigen Kühleinrichtung nicht aus, um die Temperatur der erhitzten Reifenluft ausreichend zu senken.
Aufgabe der Erfindung ist es daher, eine Radanordnung für ein Kraftfahrzeug bereitzustellen, die auch in extremsten Fahrsituationen und unter extremsten Umgebungsbedingungen eine optimale Reifenlufttemperatur gewährleistet.
Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, dass ein offener oder geschlossener Kühlmittelkreislauf mit einer Kühlmittelpumpe für ein in dem Kühlmittelkreislauf zirkulierendes Kühlmittel zur direkten oder indirekten Kühlung der im Reifen befindlichen Reifenluft vorgesehen ist. Auf diese Weise ist eine wirkungsvolle Temperaturregelung der Reifenluft möglich.
Als besonders vorteilhaft hat es sich erwiesen, als Kühlmittel Luft einzusetzen. Darüber hinaus ist es vorteilhaft, insbesondere in einem geschlossenen Kühlmittelkreislauf einen Wärmetauscher vorzusehen. Um eine effiziente Temperaturregelung der Reifenluft vorzunehmen, ist es vorteilhaft, im Reifen und/oder im Kühlmittelkreislauf einen Temperatursensor vorzusehen.
In vorteilhafter Weise kann ein in der Felge verlaufender Kanal Bestandteil des Kühlmittelkreislaufs sein. Alternativ hierzu ist es möglich, dass ein im zum Radträger gerichteten Innenraum der Felge angeordnetes Leitungselement, beispielsweise ein Stahlflexschlauch, vorgesehen ist.
Eine besonders hohe Kühlleistung wird dadurch erreicht, dass der Innenraum des Reifens Bestandteil des Kühlmittelkreislaufes ist. Alternativ hierzu kann zwischen der Felge und dem Reifen ein Kühlkissen, das Bestandteil des Kühlmittelkreislaufes ist, vorgesehen sein. Des Weiteren ist es möglich, dass die Felge einen Hohlraum aufweist, der Bestandteil des Kühlmittelkreislaufs ist.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand der Zeichnung näher erläutert, hierbei zeigt:
1 eine schematische Ansicht einer ersten erfindungsgemäßen Radanordnung,
2 eine schematische Ansicht einer zweiten erfindungsgemäßen Radanordnung, und
3 eine schematische Ansicht einer dritten erfindungsgemäßen Radanordnung.
1 zeigt in schematischer Ansicht eine erste erfindungsgemäße Ausführungsform einer Radanordnung 2. Die Radanordnung 2 umfasst einen Radträger 4, an dem ein Rad 6, bestehend aus einer Felge 8 und einem darauf aufgezogenen Reifen 10 über eine Radnabe 12 drehbar gelagert ist. Die drehbare Lagerung ist hier durch Drehlager 13 schematisch gekennzeichnet. Erfindungsgemäß weist die Radanordnung 2 einen Kühlmittelkreislauf 14 auf. Dieser Kühlmittelkreislauf 14 besitzt zunächst eine Kühlmittelpumpe 15, die für den Fall, dass als Kühlmittel Luft eingesetzt wird, als Luftpumpe ausgeführt ist. Ein offener Kühlmittelkreislauf 14 zeichnet sich dadurch aus, dass Kühlluft aus der Umgebung angesaugt wird, um den Reifen 10 zu kühlen und dass warme Abluft in die Umgebung entlassen wird. Bei einem geschlossenen Kühlmittelkreislauf zirkuliert die Luft im Kühlmittelkreislauf 14, wobei über einen Wärmetauscher der warmen Abluft Wärme entzogen werden kann, um dann wieder als Kühlluft eingesetzt zu werden. Die Kühlluftleitung ist generell mit 16 bezeichnet und die warme Abluftleitung mit 18. Im vorliegenden Fall ist ein offener Kühlmittelkreislauf 14 dargestellt. Über ein entsprechendes Leitungssystem gelangt die Kühlluft in den Radträger und von dort über Kanäle 20, die durch Dichtungen 24 abgedichtet werden, in die Radnabe 12. Von dort aus gelangt die Frischluft über einen in der Felge 8 vorgesehenen Kanal 9 über eine nicht weiter dargestellte Bohrung in den Reifen 10. Alternativ zum Kanal 9 in der Felge 8 kann auch ein, im zum Radträger 4 gerichteten Innenraum der Felge 8, angeordnetes Leitungselement 26 vorgesehen sein. Dieses Leitungselement 26 ist hier als Stahlflexschlauch ausgebildet. Auf der gegenüberliegenden Seite, also über den Radumfang des Rades 6 um 180° versetzt, wird über ein gleich ausgeführtes Leitungssystem die warme Reifenluft zur Abluftleitung 18 und damit zur Luftpumpe 15 geführt. Auf diese Weise ist ein ständiges Durchströmen des Reifens mit Frischluft gewährleistet. In nicht weiter dargestellter Weise kann im Reifen und/oder im Leitungssysteme, insbesondere in der Abluftleitung 18 ein Temperatursensor vorgesehen sein, der aufgrund eines bestimmten, in einer Steuereinheit hinterlegten Temperaturunterschiedes, die Kühlmittelpumpe 15 ansteuert.
2 zeigt eine schematische Ansicht einer zweiten erfindungsgemäßen Ausführung einer Radanordnung 2. Der grundsätzliche Aufbau der Radanordnung ist der gleiche wie in 1, jedoch ist nun zwischen der Felge 8 und dem Reifen 10 ein umlaufendes Kühlkissen 28 angeordnet. Dieses Kühlkissen 28 ist Bestandteil des Kühlmittelkreislaufes 14 und wird dementsprechend durch die Kühlluft oder durch ein flüssiges Kühlmittel z.B. Wasser durchströmt. Diese Ausführung ist aufgrund der Trennung des Kühlmittels von der Reifenluft robuster als die Ausführung gemäß 1. Der Wärmeaustausch findet hier über die Reifenwand des Reifens 10 und die Außenwand des Kühlkissens 28 statt.
3 zeigt eine dritte Ausführungsform der erfindungsgemäßen Radanordnung 2, bei der im Unterschied zu 2 anstatt des Kühlkissens 28 ein umlaufender Hohlraum 30 in der Felge 8 des Rades 6 vorgesehen ist. Der Wärmeaustausch findet hier über die Wand des Reifens 10 und die Wandung der Felge 8 statt.
Es sollte deutlich sein, dass die Erfindung nicht auf die beschriebenen Ausführungsformen beschränkt ist. Insbesondere kann der Kühlmittelkreislauf 14 Bestandteil eines weiteren Kühlmittelkreislaufs, beispielsweise Kühlung einer Radbremse, sein. In diesem Fall könnte eine einzige Pumpe sowohl für die Kühlung der Reifenluft als auch zur Kühlung der Bremseinrichtung vorgesehen sein.
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 742482 [0002]

Claims

Radanordnung für ein Kraftfahrzeug mit zumindest einem Radträger (4), einer Radnabe (12), einer Felge (8) und einem Reifen (10), dadurch gekennzeichnet, dass ein offener oder geschlossener Kühlmittelkreislauf (14) mit einer Kühlmittelpumpe (15) für ein in dem Kühlmittelkreislauf (14) zirkulierendes Kühlmittel zur direkten oder indirekten Kühlung der im Reifen (10) befindlichen Reifenluft vorgesehen ist.
Radanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass als Kühlmittel Luft einsetzbar ist.
Radanordnung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass ein Wärmetauscher vorgesehen ist.
Radanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass im Reifen (10) und/oder im Kühlmittelkreislauf (14) ein Temperatursensor vorgesehen ist.
Radanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein in der Felge 8 verlaufender Kanal 9 Bestandteil des Kühlmittelkreislaufs (14) ist.
Radanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass ein im zum Radträger gerichteten Innenraum der Felge (8) angeordnetes Leitungselement (26), beispielsweise ein Stahlflexschlauch, vorgesehen ist.
Radanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Innenraum des Reifens (10) Bestandteil des Kühlmittelkreislaufs (14) ist.
Radanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen der Felge (8) und dem Reifen (10) ein Kühlkissen (28) vorgesehen ist, das Bestandteil des Kühlmittelkreislaufs (14) ist.
Radanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Felge (8) einen Hohlraum (30) aufweist, der Bestandteil des Kühlmittelkreislaufs (14) ist.