DE102013112825A1

DE102013112825A1 - Frontmodul eines Fahrzeugs

Info

Publication number: DE102013112825A1
Application number: DE102013112825.4A
Authority: DE
Inventors: Frank Niemann; Hans-Joachim Lilge; Frank Adam
Original assignee: Valeo Klimasysteme GmbH
Current assignee: Valeo Klimasysteme GmbH
Priority date: 2013-11-20
Filing date: 2013-11-20
Publication date: 2015-05-21
Also published as: US20150136353A1; JP2015101333A; EP2875979A1; CN104648078A

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Frontmodul (12) eines Fahrzeugs (10), mit einem Fahrzeug-Frontelement (20), das wenigstens eine Frischluftöffnung (22) aufweist, einem Luftkanal (24), der die Frischluftöffnung (22) mit einem Motorraum (14) des Fahrzeugs (10) verbindet, einem im Luftkanal (24) angeordneten, luftdurchströmbaren Wärmetauscher (26) einer Fahrzeugklimaanlage, der wahlweise als Kältemittelkondensator oder Kältemittelverdampfer einsetzbar ist, sowie einem im Luftkanal (24) angeordneten Lüfter (28) zur Beaufschlagung des Wärmetauschers (26) mit Luft, wobei der Lüfter (28) reversierbar ausgebildet ist und in einem ersten Betriebsmodus Frischluft (30) von der Frischluftöffnung (22) in Richtung zum Motorraum (14) sowie in einem zweiten Betriebsmodus Luft (32) vom Motorraum (14) in Richtung zur Frischluftöffnung (22) fördert.

Description

Die Erfindung betrifft ein Frontmodul eines Fahrzeugs, mit einem Fahrzeug-Frontelement, das wenigstens eine Frischluftöffnung aufweist, einem Luftkanal, der die Frischluftöffnung mit einem Motorraum des Fahrzeugs verbindet, einem im Luftkanal angeordneten, luftdurchströmbaren Wärmetauscher einer Fahrzeugklimaanlage, der wahlweise als Kältemittelkondensator oder Kältemittelverdampfer einsetzbar ist, sowie einem im Luftkanal angeordneten Lüfter zur Beaufschlagung des Wärmetauschers mit Luft.
Derartige Frontmodule sind bereits aus dem Stand der Technik bekannt, etwa aus der WO 2004/009427 A1 oder der KR 2012-0109098 A . Diese herkömmlichen Frontmodule sind insbesondere darauf ausgelegt, Frischluft aus der Fahrzeugumgebung möglichst effizient als Niedertemperaturreservoir zu verwenden, beispielsweise zur Kühlung eines Verbrennungsmotors, eines Fahrzeuginnenraums, einer Fahrzeugbatterie und/oder einer dem Verbrennungsmotor zugeführten Ladeluft. Die Durchströmung entsprechender Wärmetauscher mit Frischluft wird dabei während der Fahrt durch einen an der Fahrzeugfront entstehenden Staudruck erreicht oder zumindest unterstützt. Das Frontmodul weist jedoch zusätzlich einen Lüfter auf, der insbesondere auch bei geringen Fahrzeuggeschwindigkeiten einen ausreichenden Frischluftstrom durch die Wärmetauscher sicherstellt.
Zum Kühlen des Fahrzeuginnenraums ist üblicherweise eine Klimaanlage vorgesehen, wohingegen zum Beheizen des Fahrzeuginnenraums bei ausschließlich durch einen Verbrennungsmotor angetriebenen Fahrzeugen gewöhnlich die Abwärme des Verbrennungsmotors genutzt wird. Bei Hybrid- oder Elektrofahrzeugen ist die Abwärme des Antriebsmotors allerdings erheblich geringer, sodass sie für eine zufriedenstellende Beheizung des Fahrzeuginnenraums nicht ausreicht.
Eine alternative, elektrische Beheizung des Fahrzeuginnenraums hat sich als sehr energieintensiv erwiesen und wirkt sich unerwünscht stark auf den Gesamtenergiebedarf des Fahrzeugs aus.
Zur energieeffizienten Beheizung des Fahrzeuginnenraums von Hybrid- oder Elektrofahrzeugen wurde daher bereits vorgeschlagen, den Klimakreislauf einer herkömmlichen Fahrzeugklimaanlage reversibel auszubilden, sodass die Klimaanlage auch als Wärmepumpe zum Beheizen des Fahrzeuginnenraums verwendet werden kann.
Der beim Kühlen des Fahrzeuginnenraums als Kältemittelkondensator eingesetzte Wärmetauscher im Frontmodul des Fahrzeugs dient im Wärmepumpenbetrieb als Kältemittelverdampfer und entzieht dabei der Frischluft Wärmeenergie zum Beheizen des Fahrzeuginnenraums.
Insbesondere bei nasskalter Witterung führt der Wärmepumpenbetrieb der Fahrzeugklimaanlage jedoch rasch zu einer unerwünschten Vereisung des als Kältemittelverdampfer wirkenden Wärmetauschers, wodurch die Heizleistung der Wärmepumpe sinkt. Daraufhin wurden bereits Fahrzeugklimaanlagen entwickelt, die einen Betriebsmodus zum Enteisen des Wärmetauschers im Frontmodul aufweisen. Infolge der ständigen Frischluftanströmung ist bei ungünstigen, nasskalten Witterungsverhältnissen eine wirksame Enteisung des Wärmetauschers jedoch problematisch. Außerdem ist die Heizleistung der Fahrzeugklimaanlage während der Enteisung des Wärmetauschers deutlich beeinträchtigt.
Aufgabe der Erfindung ist daher die Schaffung eines Fahrzeug-Frontmoduls, welches auf einfache Weise zu einem besonders effizienten Wärmepumpenbetrieb der Fahrzeugklimaanlage beiträgt.
Erfindungsgemäß wird die Aufgabe gelöst durch ein Frontmodul der eingangs genannten Art, bei dem der Lüfter reversierbar ausgebildet ist, wobei der Lüfter in einem ersten Betriebsmodus Frischluft von der Frischluftöffnung in Richtung zum Motorraum und in einem zweiten Betriebsmodus Luft vom Motorraum in Richtung zur Frischluftöffnung fördert. Insbesondere bei nasskalter Witterung kann der Lüfter den Wärmetauscher im Wärmepumpenbetrieb der Fahrzeugklimaanlage folglich mit Luft aus dem Motorraum beaufschlagen, die gegenüber der Frischluft wärmer und trockener ist. Dadurch wird einer Vereisung des Wärmetauschers auf einfache Art und Weise entgegengewirkt.
In einer Ausführungsform des Frontmoduls ist zur Steuerung der Luftströmung im Luftkanal wenigstens eine Frischluftklappe vorgesehen, die zwischen einer Offenstellung und einer Schließstellung verstellbar ist. Durch diese wenigstens eine Frischluftklappe lässt sich im zweiten Betriebsmodus des Lüfters eine entgegen der Strömungsrichtung des Lüfters gerichtete, unerwünschte Frischluftanströmung des Wärmetauschers während der Fahrt unterbinden oder zumindest stark reduzieren. Der durch die Frischluftanströmung entstehende Staudruck ist folglich minimal, sodass der Wärmetauscher bei vertretbarer Lüfterleistung vom Motorraum in Richtung zur Frischluftöffnung hinreichend durchströmt wird.
Vorzugsweise ist die wenigstens eine Frischluftklappe in das Fahrzeug-Frontelement integriert, wobei die Frischluftöffnung in der Offenstellung der wenigstens einen Frischluftklappe im Wesentlichen freigegeben und in der Schließstellung der wenigstens einen Frischluftklappe im Wesentlichen geschlossen ist. Auf diese Weise lässt sich die Luftströmung im Luftkanal bei geringem technischen Aufwand aerodynamisch vorteilhaft steuern, wobei die Frischluftklappen beispielsweise als schwenkbare Kühlergrill-Lamellen des Fahrzeugs ausgebildet sind.
Der Lüfter des Frontmoduls ist bevorzugt ein Axiallüfter, da dieser verglichen mit alternativen Lüftern im Verhältnis zum geförderten Luftdurchsatz sehr kompakt ist und daher einen geringen Bauraum im Frontmodul beansprucht.
Insbesondere kann der Lüfter mehrere um eine Lüfterachse rotierende Lüfterschaufeln aufweisen, wobei die Lüfterschaufeln so geformt sind, dass eine Förderleistung des Lüfters im ersten Betriebsmodus wenigstens so hoch ist wie eine Förderleistung des Lüfters im zweiten Betriebsmodus. Da der Lüfter überwiegend im ersten Betriebsmodus arbeitet, lässt sich das Frontmodul auf diese Weise besonders energieeffizient betreiben.
Vorzugsweise ist der Wärmetauscher zwischen der Frischluftöffnung des Fahrzeug-Frontelements und dem Lüfter angeordnet, sodass der Lüfter im ersten Betriebsmodus Frischluft durch den Wärmetauscher ansaugt und im zweiten Betriebsmodus Luft aus dem Motorraum durch den Wärmetauscher drückt. Alternativ ist selbstverständlich auch denkbar, dass der Lüfter zwischen dem Wärmetauscher und der Frischluftöffnung angeordnet ist. Darüber hinaus können in Bezug auf den Lüfter saugseitig oder druckseitig weitere Wärmetauscher im Luftkanal angeordnet sein, beispielsweise zur Motor-, Batterie- oder Ladeluftkühlung, wobei sowohl eine Parallelschaltung als auch eine Reihenschaltung der einzelnen Wärmetauscher denkbar ist.
In einer weiteren Ausführungsform des Frontmoduls weist der Luftkanal eine Abluftöffnung auf, über die im zweiten Betriebsmodus des Lüfters geförderte Luft nach Durchströmen des Wärmetauschers an die Fahrzeugumgebung abgegeben werden kann. Die Abluftöffnung verhindert im zweiten Betriebsmodus des Lüfters einen unerwünscht hohen Staudruck stromabwärts des Wärmetauschers und sorgt für einen weitgehend konstanten Strömungswiderstand im Luftkanal. Dies führt zu einer gleichbleibenden Durchströmung des Wärmetauschers und damit zu einer weitgehend konstanten Heizleistung der Fahrzeugklimaanlage im Wärmepumpenbetrieb.
Bevorzugt ist zur Steuerung der Luftströmung durch die Abluftöffnung eine Abluftklappe vorgesehen, die zwischen einer Offenstellung und einer Schließstellung verstellbar ist. Die Abluftklappe ist dabei insbesondere in ihre Schließstellung federbeaufschlagt, um beispielsweise ein unerwünschtes Eindringen von Spritzwasser in den Luftkanal zu verhindern.
In einer weiteren Ausführungsform des Frontmoduls weist der Luftkanal eine Umluftöffnung auf, über die im zweiten Betriebsmodus des Lüfters geförderte Luft nach Durchströmen des Wärmetauschers in den Motorraum zurückströmen kann. Die Umluftöffnung verhindert im zweiten Betriebsmodus des Lüfters einen unerwünscht hohen Staudruck stromabwärts des Wärmetauschers und sorgt für einen weitgehend konstanten Strömungswiderstand im Luftkanal. Dies führt zu einer gleichbleibenden Durchströmung des Wärmetauschers und damit zu einer weitgehend konstanten Heizleistung der Fahrzeugklimaanlage im Wärmepumpenbetrieb.
In dieser Ausführungsform ist zur Steuerung der Luftströmung durch die Umluftöffnung bevorzugt eine Umluftklappe vorgesehen, die zwischen einer Offenstellung und einer Schließstellung verstellbar ist. Die Umluftklappe ist dabei insbesondere in ihre Schließstellung federbeaufschlagt, um beispielsweise im ersten Betriebsmodus des Lüfters ein unerwünschtes Ansaugen warmer Luft aus dem Motorraum zu verhindern.
Die Erfindung betrifft im Übrigen auch ein Fahrzeug, insbesondere ein Hybrid- oder Elektrofahrzeug, mit einem Motorraum, einem oben beschriebenen Frontmodul, welches im Motorraum des Fahrzeugs an einem in Fahrtrichtung vorderen Fahrzeugende angeordnet ist.
Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsformen unter Bezugnahme auf die Zeichnungen. In diesen zeigen:
1 einen schematischen Schnitt durch ein erfindungsgemäßes Frontmodul eines Fahrzeugs in einem ersten Betriebsmodus;
2 einen schematischen Schnitt durch das Frontmodul gemäß 1 in einem zweiten Betriebsmodus; und
3 einen schematischen Schnitt durch eine weitere Ausführungsform des erfindungsgemäßen Frontmoduls im zweiten Betriebsmodus.
Die 1 bis 3 zeigen jeweils einen schematischen Ausschnitt eines Fahrzeugs 10, insbesondere eines Hybrid- oder Elektrofahrzeugs, im Bereich eines Frontmoduls 12. Das Frontmodul 12 ist genau wie ein gestrichelt angedeuteter Antriebsmotor 13 in einem Motorraum 14 des Fahrzeugs 10 aufgenommen, wobei das Frontmodul 12 im Motorraum 14 an einem in Fahrtrichtung 16 vorderen Fahrzeugende angeordnet ist.
Das Frontmodul 12 des Fahrzeugs 10 umfasst ein Fahrzeug-Frontelement 20, das wenigstens eine Frischluftöffnung 22 aufweist, einen Luftkanal 24, der die Frischluftöffnung 22 mit dem Motorraum 14 des Fahrzeugs 10 verbindet, einen im Luftkanal 24 angeordneten, luftdurchströmbaren Wärmetauscher 26 einer Fahrzeugklimaanlage, der wahlweise als Kältemittelkondensator oder Kältemittelverdampfer einsetzbar ist, sowie einen im Luftkanal 24 angeordneten Lüfter 28 zur Beaufschlagung des Wärmetauschers 26 mit Luft.
Bei der Fahrzeugklimaanlage handelt es sich um eine herkömmliche Klimaanlage zur Kühlung eines Fahrzeuginnenraums 18, wobei die Klimaanlage jedoch zusätzlich auch als Wärmepumpe zur Beheizung des Fahrzeuginnenraums 18 betrieben werden kann. Derartige Fahrzeugklimaanlagen mit reversiblem Kältemittelkreislauf sind bereits allgemein aus dem Stand der Technik bekannt, sodass darauf im Folgenden nicht näher eingegangen wird. In den 1 bis 3 ist lediglich der Wärmetauscher 26 der Fahrzeugklimaanlage dargestellt, welcher im Kühlmodus der Klimaanlage als Kältemittelkondensator und im Heizmodus der Klimaanlage als Kältemittelverdampfer dient.
Der Lüfter 28 des Frontmoduls 12 ist gemäß den 1 bis 3 ein Axiallüfter, da dieser im Verhältnis zum geförderten Luftdurchsatz vergleichsweise geringe Abmessungen aufweist und dementsprechend einen relativ geringen Bauraum im Frontmodul 12 des Fahrzeugs 10 beansprucht.
Darüber hinaus ist der Lüfter 28 reversierbar ausgebildet, kann also durch eine Drehrichtungsumkehr Luft in entgegengesetzte Richtungen fördern.
So fördert der Lüfter 28 in einem ersten Betriebsmodus des Frontmoduls 10 gemäß 1 Frischluft 30 von der Frischluftöffnung 22 in Richtung zum Motorraum 14 und in einem zweiten Betriebsmodus des Frontmoduls 10 gemäß 2 Luft 32 vom Motorraum 14 in Richtung zur Frischluftöffnung 22.
Der Lüfter 28 weist insbesondere mehrere um eine Lüfterachse A rotierende Lüfterschaufeln 34 auf, wobei die Lüfterschaufeln 34 so geformt sind, dass eine Förderleistung des Lüfters 28 im ersten Betriebsmodus wenigstens so hoch ist wie eine Förderleistung des Lüfters 28 im zweiten Betriebsmodus. Derart geformte Lüfterschaufeln 34 tragen insgesamt zu einem besonders energieeffizienten Betrieb des Frontmoduls 12 bei, da der Lüfter 28 des Frontmoduls 12 in der Regel überwiegend im ersten Betriebsmodus arbeitet.
Wird die Fahrzeugklimaanlage im Kühlmodus zum Kühlen des Fahrzeuginnenraums 18 betrieben, so befindet sich der Lüfter 28 stets im ersten Betriebsmodus. Auch im Wärmepumpenbetrieb der Fahrzeugklimaanlage bleibt der Lüfter 28 unter Umständen in seinem ersten Betriebsmodus und wird erst dann in seinen zweiten Betriebsmodus geschaltet, wenn beispielsweise über eine Fahrzeugsensorik nasskalte Witterungsverhältnisse festgestellt werden, die im ersten Betriebsmodus des Lüfters 28 zu einer Vereisung des Wärmetauschers 26 führen würden. Alternativ ist jedoch auch denkbar, dass der Lüfter 28 im Kühlmodus der Fahrzeugklimaanlage stets im ersten Betriebsmodus und im Heizmodus der Fahrzeugklimaanlage stets im zweiten Betriebsmodus betrieben wird.
Zur Steuerung der Luftströmung im Luftkanal 24 ist wenigstens eine Frischluftklappe 36 vorgesehen, die zwischen einer Offenstellung und einer Schließstellung verstellbar ist. Im vorliegenden Fall sind mehrere in das Fahrzeug-Frontelement 20 integrierte Frischluftklappen 36 vorgesehen, wobei die Frischluftöffnung 22 in der Offenstellung der Frischluftklappen 36 gemäß 1 im Wesentlichen freigegeben und in der Schließstellung der Frischluftklappen 36 gemäß 2 im Wesentlichen geschlossen ist. Konkret können das Fahrzeug-Frontelement 20 als Kühlergrill und die Frischluftklappen 36 als schwenkbare Lamellen des Kühlergrills ausgebildet sein.
Im ersten Betriebsmodus des Lüfters 28 befinden sich die Frischluftklappen 36 in ihrer Offenstellung (siehe 1), sodass der Wärmetauscher 26 während der Fahrt von Frischluft 30 angeströmt und in Richtung zum Motorraum 14 durchströmt wird. Diese Durchströmung des Wärmetauschers 26 von der Frischluftöffnung 22 in Richtung zum Motorraum 14 wird im ersten Betriebsmodus durch die Luftförderrichtung des Lüfters 28 unterstützt.
Während die Durchströmung des Wärmetauschers 26 bei hohen Fahrzeuggeschwindigkeiten weitgehend von der Frischluftanströmung bestimmt wird und der Einfluss des Lüfters 28 eher gering ist, wird die Durchströmung des Wärmetauschers 26 bei geringen Fahrzeuggeschwindigkeiten maßgeblich vom Lüfter 28 bestimmt, während die Frischluftanströmung vernachlässigbar ist.
Im Wärmepumpenbetrieb der Fahrzeugklimaanlage bei nasskalter Witterung befinden sich die Frischluftklappen 36 in ihrer Schließstellung (siehe 2), und der Lüfter 28 arbeitet in seinem zweiten Betriebsmodus.
Da die Frischluftöffnung 22 im zweiten Betriebsmodus des Lüfters 28 im Wesentlichen geschlossen ist, entsteht auch bei hohen Fahrzeuggeschwindigkeiten am Wärmetauscher 26 kaum eine Frischluftanströmung, welche der Luftförderrichtung des Lüfters 28 in seinem zweiten Betriebsmodus entgegenwirken würde.
Der Lüfter 28 fördert in seinem zweiten Betriebsmodus Luft 32 vom Motorraum 14 durch den Wärmetauscher 26 in Richtung zur Frischluftöffnung 22. Somit wird der Wärmetauscher 26 nicht von der Frischluft 30, sondern von der Luft 32 aus dem Motorraum 14 durchströmt, die im Vergleich zur Frischluft 30 wärmer und trockener ist. Damit verringert sich die Gefahr der Vereisung des Wärmetauschers 26 erheblich. Außerdem verhindern die geschlossenen Frischluftklappen 36 des Fahrzeug-Frontelements 20 das Eindringen von Spritzwasser in den Luftkanal 24, wodurch sich die Vereisungsgefahr des Wärmetauschers 26 weiter verringert.
Im Ausführungsbeispiel gemäß den 1 und 2 ist der Wärmetauscher 26 zwischen der Frischluftöffnung 22 des Fahrzeug-Frontelements 20 und dem Lüfter 28 angeordnet. Alternativ ist jedoch auch denkbar, dass der Lüfter 28 zwischen dem Wärmetauscher 26 und der Frischluftöffnung 22 angeordnet ist.
Ferner ist zwischen dem Wärmetauscher 26 der Fahrzeugklimaanlage und dem Lüfter 28 noch ein weiterer Wärmetauscher 38 im Luftkanal 24 vorgesehen, beispielsweise zur Motorkühlung, Batteriekühlung oder Ladeluftkühlung. Statt der dargestellten Reihenschaltung der Wärmetauscher 26, 38 ist selbstverständlich auch eine Parallelschaltung sowie die Anordnung weiterer Wärmetauscher in Reihenoder Parallelschaltung denkbar.
In der Ausführungsform des Frontmoduls 12 gemäß den 1 und 2 weist der Luftkanal 24 eine Abluftöffnung 40 auf, wobei im zweiten Betriebsmodus des Lüfters 28 geförderte Luft 32 nach Durchströmen des Wärmetauschers 26 über die Abluftöffnung 40 an die Fahrzeugumgebung abgegeben werden kann (siehe 2).
Zur Steuerung der Luftströmung durch die Abluftöffnung 40 ist im vorliegenden Fall eine Abluftklappe 42 vorgesehen, die zwischen einer Offenstellung gemäß 2 und einer Schließstellung gemäß 1 verstellbar ist. Vorzugsweise ist die Abluftklappe 42 in ihre Schließstellung federbeaufschlagt, sodass bei ausbleibender Luftströmung durch die Abluftöffnung 40 kein Spritzwasser in den Luftkanal 24 eindringt.
Im zweiten Betriebsmodus des Lüfters 28 wird die Abluftklappe 42 bei Erreichen eines vorgegebenen Staudrucks im Luftkanal 24 geöffnet und die Abluftöffnung 40 freigegeben, sodass die Luft 32 abströmen kann. Dadurch wird verhindert, dass der Staudruck im Luftkanal 24 bei geschlossenen Frischluftklappen 36 übermäßig ansteigt und eine Durchströmung des Wärmetauschers 26 beeinträchtigt.
Die 3 zeigt einen schematischen Horizontalschnitt des Frontmoduls 12 gemäß einer weiteren Ausführungsform im zweiten Betriebsmodus des Lüfters 28.
Diese Ausführungsform des Frontmoduls 12 gemäß 3 unterscheidet sich von der Ausführungsform gemäß den 1 und 2 lediglich dadurch, dass der Luftkanal 24 statt der Abluftöffnung 40 Umluftöffnungen 44 aufweist, wobei im zweiten Betriebsmodus des Lüfters 28 geförderte Luft 32 nach Durchströmen des Wärmetauschers 26 über die Umluftöffnungen 44 in den Motorraum 14 zurückströmen kann.
Zur Steuerung der Luftströmung durch die Umluftöffnungen 44 sind im vorliegenden Fall Umluftklappen 46 vorgesehen, die zwischen einer Offenstellung gemäß 3 und einer Schließstellung verstellbar sind. Ähnlich wie die Abluftklappe 42 gemäß den 1 und 2 sind auch die Umluftklappen 46 bevorzugt in ihre Schließstellung federbeaufschlagt. Dadurch wird verhindert, dass im ersten Betriebsmodus des Lüfters 28 über die Umluftöffnungen 44 in unerwünschter Weise Luft 32 aus dem Motorraum 14 angesaugt wird.
Das dargestellte Frontmodul 12 eignet sich insbesondere für den Einsatz in Hybrid- oder Elektrofahrzeugen, da bei diesen Fahrzeugen 10 die Abwärme des Antriebsmotors 13 in der Regel nicht für eine zufriedenstellende Beheizung des Fahrzeuginnenraums 18 ausreicht. Die Abwärme des Antriebsmotors 13 und/oder der Antriebsbatterien des Fahrzeugs 10 reicht jedoch aus, um die Luft 32 im Motorraum 14 bei geringen Außentemperaturen gegenüber der Frischluft 30 zu erwärmen und gegebenenfalls zu trocknen.
Die Luft 32 durchströmt dann im zweiten Betriebsmodus des Lüfters 28 sowie im Wärmepumpenbetrieb der Fahrzeugklimaanlage den als Kältemittelverdampfer wirkenden Wärmetauscher 26 und gibt dabei Wärmeenergie zum Beheizen des Fahrzeuginnenraums 18 ab.
Durch die im Vergleich zur Frischluft 30 höhere Temperatur der Luft 32 im Motorraum 14 ist die Gefahr einer Vereisung des Wärmetauschers 26 deutlich reduziert. Darüber hinaus wird der Wärmetauscher 26 aufgrund der geschlossenen Frischluftöffnung 22 im zweiten Betriebsmodus des Lüfters 28 während der Fahrt nicht durch kalte und gegebenenfalls feuchte Frischluft 30 beaufschlagt, was die Gefahr einer Vereisung des Wärmetauschers 26 weiter reduziert.
Die Luft 32 im Motorraum 14 wird durch die Abwärme des Antriebsmotors 13 und/oder der Antriebsbatterien des Fahrzeugs 10 jedoch nur leicht erwärmt und ist nach wie vor kalt genug, um beispielsweise im Wärmetauscher 38 weiterhin zur Motorkühlung, Ladeluftkühlung oder Ähnlichem verwendet zu werden.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

WO 2004/009427 A1 [0002]
KR 2012-0109098 A [0002]

Claims

Frontmodul eines Fahrzeugs (10), mit einem Fahrzeug-Frontelement (20), das wenigstens eine Frischluftöffnung (22) aufweist, einem Luftkanal (24), der die Frischluftöffnung (22) mit einem Motorraum (14) des Fahrzeugs (10) verbindet, einem im Luftkanal (24) angeordneten, luftdurchströmbaren Wärmetauscher (26) einer Fahrzeugklimaanlage, der wahlweise als Kältemittelkondensator oder Kältemittelverdampfer einsetzbar ist, sowie einem im Luftkanal (24) angeordneten Lüfter (28) zur Beaufschlagung des Wärmetauschers (26) mit Luft, dadurch gekennzeichnet, dass der Lüfter (28) reversierbar ausgebildet ist, wobei der Lüfter (28) in einem ersten Betriebsmodus Frischluft (30) von der Frischluftöffnung (22) in Richtung zum Motorraum (14) und in einem zweiten Betriebsmodus Luft (32) vom Motorraum (14) in Richtung zur Frischluftöffnung (22) fördert.
Frontmodul nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass zur Steuerung der Luftströmung im Luftkanal (24) wenigstens eine Frischluftklappe (36) vorgesehen ist, die zwischen einer Offenstellung und einer Schließstellung verstellbar ist.
Frontmodul nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die wenigstens eine Frischluftklappe (36) in das Fahrzeug-Frontelement (20) integriert ist, wobei die Frischluftöffnung (22) in der Offenstellung der wenigstens einen Frischluftklappe (36) im Wesentlichen freigegeben und in der Schließstellung der wenigstens einen Frischluftklappe (36) im Wesentlichen geschlossen ist.
Frontmodul nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Lüfter (28) ein Axiallüfter ist.
Frontmodul nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Lüfter (28) mehrere um eine Lüfterachse (A) rotierende Lüfterschaufeln (34) aufweist, wobei die Lüfterschaufeln (34) so geformt sind, dass eine Förderleistung des Lüfters (28) im ersten Betriebsmodus wenigstens so hoch ist wie eine Förderleistung des Lüfters (28) im zweiten Betriebsmodus.
Frontmodul nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Wärmetauscher (26) zwischen der Frischluftöffnung (22) des Fahrzeug-Frontelements (20) und dem Lüfter (28) angeordnet ist.
Frontmodul nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Luftkanal (24) eine Abluftöffnung (40) aufweist, wobei im zweiten Betriebsmodus des Lüfters (28) geförderte Luft (32) nach Durchströmen des Wärmetauschers (26) über die Abluftöffnung (40) an die Fahrzeugumgebung abgegeben werden kann.
Frontmodul nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass zur Steuerung der Luftströmung durch die Abluftöffnung (40) eine Abluftklappe (42) vorgesehen ist, die zwischen einer Offenstellung und einer Schließstellung verstellbar ist.
Frontmodul nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Luftkanal (24) eine Umluftöffnung (44) aufweist, wobei im zweiten Betriebsmodus des Lüfters (28) geförderte Luft (32) nach Durchströmen des Wärmetauschers (26) über die Umluftöffnung (44) in den Motorraum (14) zurückströmen kann.
Frontmodul nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass zur Steuerung der Luftströmung durch die Umluftöffnung (44) eine Umluftklappe (46) vorgesehen ist, die zwischen einer Offenstellung und einer Schließstellung verstellbar ist.
Fahrzeug, insbesondere Hybrid- oder Elektrofahrzeug, mit einem Motorraum (14) und einem Frontmodul (12) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Frontmodul (12) im Motorraum (14) des Fahrzeugs (10) an einem in Fahrtrichtung (16) vorderen Fahrzeugende angeordnet ist.