DE102016008286A1

DE102016008286A1 - Kühlergrill für einen Kraftwagen und Kühlergrillanordnung

Info

Publication number: DE102016008286A1
Application number: DE102016008286.0A
Authority: DE
Inventors: Etienne Pudell; Klaus Heid
Original assignee: Daimler AG
Current assignee: Mercedes Benz Group AG
Priority date: 2016-07-07
Filing date: 2016-07-07
Publication date: 2017-10-12

Abstract

Die Erfindung betrifft einen Kühlergrill (16) für einen Kraftwagen, welcher einen Rahmen (50) und eine Mehrzahl von Luftdurchtrittsöffnungen aufweist. Der Kühlergrill (16) weist eine Frontseite auf, welche in einer Einbaulage des Kühlergrills (16) einer Umgebung des Kraftwagens zugewandt ist und welche einer Rückseite (44) des Kühlergrills (16) gegenüberliegt. Der Kühlergrill (16) weist wenigstens ein Wandelement (28) auf, welches über die Rückseite (44) des Kühlergrills (16) übersteht und sich in eine Querrichtung (60) des Kühlergrills (16) erstreckt. Das Wandelement (28) ist in eine Hochrichtung (18) des Kühlergrills (16) gesehen zwischen einer oberen Wand (52) des Rahmens (50) und einer unteren Wand (54) des Rahmens (50) angeordnet. Des Weiteren betrifft die Erfindung eine Kühlergrillanordnung mit einem solchen Kühlergrill (16).

Description

Die Erfindung betrifft einen Kühlergrill für einen Kraftwagen, welcher einen Rahmen und eine Mehrzahl von Luftdurchtrittsöffnungen aufweist. Eine Frontseite des Kühlergrills ist in einer Einbaulage des Kühlergrills einer Umgebung des Kraftwagens zugewandt. Die Frontseite liegt einer Rückseite des Kühlergrills gegenüber. Des Weiteren betrifft die Erfindung eine Kühlergrillanordnung mit einem solchen Kühlergrill.
Ein Kühlergrill mit einem Rahmen und einer Mehrzahl von Luftdurchtrittsöffnungen ist beispielsweise in der DE 20 2011 050 032 U1 oder in der DE 10 2009 052 372 A1 beschrieben. Hierbei ist der Kühlergrill jeweils dazu ausgebildet, einen Kühlluftstrom zu einem hinter dem Kühlergrill angeordneten Kühler zu verändern, indem Lamellen beziehungsweise Klappenelemente des Kühlergrills selber bewegt werden.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, einen verbesserten Kühlergrill der eingangs genannten Art zu schaffen, durch welchen sich insbesondere eine Verringerung des Luftwiderstands einer den Kühlergrill aufweisenden Fahrzeugfront erreichen lässt, sowie eine Kühlergrillanordnung mit einem solchen Kühlergrill bereitzustellen.
Diese Aufgabe wird durch einen Kühlergrill mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 und durch eine Kühlergrillanordnung mit den Merkmalen des Patentanspruchs 9 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen mit zweckmäßigen Weiterbildungen der Erfindung sind in den abhängigen Patentansprüchen angegeben.
Der erfindungsgemäße Kühlergrill für einen Kraftwagen, welcher insbesondere für einen Personenkraftwagen vorgesehen sein kann, umfasst einen Rahmen und eine Mehrzahl von Luftdurchtrittsöffnungen. Der Kühlergrill weist eine Frontseite auf. In einer Einbaulage des Kühlergrills, also wenn der Kühlergrill in den Kraftwagen eingebaut ist, ist die Frontseite einer Umgebung des Kraftfahrzeugs zugewandt. Entsprechend bildet die Frontseite des Kühlergrills dann einen Teilbereich einer Außenseite des Kraftwagens. Eine Rückseite des Kühlergrills liegt der Frontseite gegenüber. In der Einbaulage ist somit die Rückseite des Kühlergrills wenigstens einem Kühler des Kraftwagens zugewandt. Der Kühlergrill weist wenigstens ein Wandelement auf, welches über die Rückseite des Kühlergrills übersteht und sich in eine Querrichtung des Kühlergrills erstreckt. In der Einbaulage des Kühlergrills fällt die Querrichtung mit einer Querachse des Kraftwagens zusammen. In eine Hochrichtung des Kühlergrills gesehen ist das wenigstens eine Wandelement zwischen einer oberen Wand des Rahmens und einer unteren Wand des Rahmens angeordnet. In der Einbaulage des Kühlergrills fällt die Hochrichtung des Kühlergrills mit einer Hochachse des Kraftwagens zusammen.
Das wenigstens eine sich in die Querrichtung des Kühlergrills erstreckende Wandelement blockiert eine Strömung beziehungsweise Luftströmung entlang der Rückseite des Kühlergrills. Die durch die Luftdurchtrittsöffnungen in dem Kühlergrill hindurchtretende Luft kann also nicht mehr ungehindert den Kühlergrill hinterströmen. Eine derartige Hinterströmung kann im Fahrbetrieb des Kraftwagens unterhalb der oberen Wand des Rahmens wieder aus einem Raum hinter dem Kühlergrill austreten und zu einer verstärkten Strömungsablösung von Luft führen, welche eine Vorderkante einer Motorhaube des Kraftwagens umströmt. Durch das Vorsehen des sich in die Querrichtung des Kühlergrills erstreckenden und über die Rückseite überstehenden wenigstens einen Wandelements kommt es folglich zu einer geringeren Strömungsablösung der Strömung entlang der Motorhaube. Mit anderen Worten liegt im Fahrbetrieb des den Kühlergrill aufweisenden Kraftwagens die Strömung besser an der Motorhaube an. Dies verbessert den Luftwiderstand des Kraftwagens. Der Widerstandsbeiwert oder c_W-Wert des Kraftwagens kann hierdurch um 0,001 bis 0,002 gegenüber einem bis auf das Vorsehen des wenigstens einen Wandelements baugleichen Kühlergrill verringert werden.
Das wenigstens eine Wandelement, welches als (Aero-)Sperrrippe wirkt, unterdrückt zudem Wirbel und Sekundärströmungen. Des Weiteren führt das wenigstens eine Wandelement zu einer Strömungsgleichrichtung der durch den Kühlergrill beziehungsweise die Kühlermaske hindurchtretenden Luft. Auch dies ist einer Verringerung des Luftwiderstands zuträglich.
Durch die Integration des wenigstens einen Wandelements in die durch den Kühlergrill bewirkte Kühlluftführung wird insbesondere eine besonders homogene Anströmung von in eine Strömungsrichtung gesehen hinter dem Kühlergrill angeordneten Kühlern erreicht.
Denn das wenigstens eine Wandelement sorgt für weniger Verwirbelungen und somit für eine gleichmäßigere und effektivere Anströmung innerhalb der durch den Kühlergrill bereitgestellten Kühlluftführung. Auch dies trägt zu einem verringerten Luftwiderstand des Kraftwagens bei, wenn der Kühlergrill in den Kraftwagen eingebaut ist. Des Weiteren lässt sich dadurch die Kühlleistung des wenigstens einen Kühlers verbessern, welcher in der Einbaulage des Kühlergrills in Strömungsrichtung hinter dem Kühlergrill angeordnet ist. Dies führt zu einer deutlichen Effizienzsteigerung und einer Verringerung des Kraftstoffverbrauchs des Kraftwagens beziehungsweise zu einer Erhöhung der mittels eines Elektroantriebs des Kraftwagens erreichbaren Reichweite.
Des Weiteren ist so der Einsatz von besonders kleinen, besonders leichten, besonders effektiven und besonders günstigen Kühlern möglich, und eine funktional benötigte Öffnungsfläche, also die gesamte Fläche der Luftdurchtrittsöffnungen in dem Kühlergrill beziehungsweise der Kühlermaske, kann reduziert werden. Dies erhöht wiederum den Spielraum bei der Gestaltung des Kühlergrills, also die Designfreiheit. Insbesondere, wenn stromabwärts des Kühlergrills, und zwar zwischen dem Kühlergrill und dem wenigstens einen Kühler des Kraftwagens, ein Kühlluftregelsystem angeordnet ist, also eine Einrichtung zum Verändern beziehungsweise Unterbinden eines Kühlluftstroms hin zu dem Kühler, ist das Vorsehen des wenigstens einen Wandelements an dem Kühlergrill vorteilhaft. Denn bei geschlossenem Kühlluftregelsystem unterbindet das wenigstens eine Wandelement Sekundärströmungen und Verwirbelungen im Raum zwischen der Kühlermaske beziehungsweise dem Kühlergrill und dem Kühlluftregelsystem und/oder dem Kühler. Dies verbessert den Luftwiderstand des Kraftwagens besonders weitgehend.
Das wenigstens eine Wandelement zeigt jedoch sowohl bei geschlossenem Kühlluftregelsystem als auch bei offenem Kühlluftregelsystem positive Effekte im Hinblick auf den Luftwiderstand und auch dann, wenn zwischen dem Kühlergrill und dem Kühler kein Kühlluftregelsystem angeordnet ist. Es wird also permanent und in jedem Fahrzustand des Kraftwagens ein Vorteil im Hinblick auf den Luftwiderstand erreicht, welcher zu einer Verringerung des Verbrauchs des Kraftwagens führt. Dies ist insbesondere im Hinblick auf die bevorstehende Einführung des WLTP-Verbrauchszyklus (WLTP = Worldwide Harmonized Light-Duty Vehicles Test Procedure) und auch im Hinblick auf den Realverbrauch des Kraftwagens von Bedeutung.
Zur Verringerung des Luftwiderstands trägt das wenigstens eine Wandelement insbesondere durch eine verbesserte Luftführung und eine Unterdrückung von Luftströmungen im Bereich der Fahrzeugfront bei. Der verbesserten Luftführung ist es des Weiteren zuträglich, dass der Rahmen sozusagen eine Umrandung des durch den Kühlergrill hindurchtretenden Kühlluftstroms bildet. Es wird somit eine umrandende Luftführung und eine innere Luftführung durch den Kühlergrill bereitgestellt. Diese Funktionen werden jedoch von einem einzigen Bauteil in Form des Kühlergrills erfüllt. Dadurch ergeben sich Vorteile im Hinblick auf die Reduktion der Teileanzahl, der Anzahl der Werkzeuge und der Werkzeugkosten. Des Weiteren werden Vorteile im Hinblick auf die Logistik, die Montagezeit, Passungen und Toleranzen erreicht.
Das wenigstens eine Wandelement beziehungsweise die Sperrrippe ist zudem unabhängig von (insbesondere querliegenden) Lamellen des Kühlergrills beziehungsweise der Kühlermaske. Es können somit unterschiedlich viele beziehungsweise unterschiedlich gestaltete derartige Lamellen zum Einsatz kommen, ohne dass dies Auswirkungen auf die Anordnung des wenigstens einen Wandelements hat. Das wenigstens eine Wandelement beziehungsweise die Sperrrippe ist also unabhängig vom Design, sodass eine besonders große Designfreiheit insbesondere im Hinblick auf die Gestaltung der Lamellen im Kühlergrill erreicht ist. Dies ist im Hinblick auf die Sicht auf den Kühlergrill und dessen Erscheinungsbild vorteilhaft. Das wenigstens eine Wandelement ist des Weiteren unabhängig vom Vorsehen eines hinter dem Kühlergrill angeordneten Kühlluftregelsystems.
Besonders weitgehend lässt sich der durch den Kühlergrill hindurchtretende Kühlluftstrom im Hinblick auf eine Gleichrichtung desselben und das Unterbinden einer Hinterströmung des Kühlergrills positiv beeinflussen, wenn sich das wenigstens eine Wandelement im Wesentlichen über die gesamte Breite des Kühlergrills erstreckt. Dies gilt insbesondere, wenn das wenigstens eine Wandelement im Bereich einer in die Hochrichtung des Kühlergrills gesehen oberen Hälfte des Kühlergrills angeordnet ist.
Entsprechend hat es sich als vorteilhaft gezeigt, wenn ein erster Endbereich des wenigstens einen Wandelements bis zu einer ersten Seitenwand des Rahmens reicht und ein zweiter Endbereich des wenigstens einen Wandelements bis zu einer zweiten Seitenwand des Rahmens reicht. Die Endbereiche des Wandelements können insbesondere mit den Seitenwänden verbunden sein. Dies führt des Weiteren zu einer verbesserten Aussteifung des Kühlergrills.
Bevorzugt sind die Seitenwände dazu ausgebildet, auf die Frontseite des Kühlergrills auftreffende Luft in Richtung eines Zentralbereichs des Kühlergrills abzulenken. Mit anderen Worten wird also durch die Seitenwände der durch den Kühlergrill hindurchtretende Kühlluftstrom nach innen abgelenkt beziehungsweise zum Zentrum eines hinter dem Kühlergrill vorgesehenen Raums hin fokussiert. Dies ist einer verbesserten Anströmung eines hinter dem Kühlergrill angeordneten Kühlers und/oder Kühlluftregelsystems zuträglich.
In analoger Weise hat es sich als vorteilhaft gezeigt, wenn die obere Wand des Rahmens dazu ausgebildet ist, auf die Frontseite des Kühlergrills auftreffende Luft in Richtung eines Zentralbereichs des Kühlergrills abzulenken. Mit anderen Worten kann auch durch die obere Wand des Rahmens ein Ablenken nach unten beziehungsweise ein Fokussieren des Kühlluftstroms bewirkt werden, um eine verbesserte Anströmung des Kühlers und/oder des Kühlluftregelsystems zu erreichen.
Durch eine entsprechende Ausgestaltung der Seitenwände und der oberen Wand des Rahmens lassen sich also eine verbesserte seitliche Kühlluftführung und eine verbesserte Kühlluftführung im oberen Bereich des Kühlergrills erreichen.
Ein Zentralbereich des Kühlergrills kann zur Aufnahme eines luftundurchlässigen Elements und/oder luftundurchlässig ausgebildet sein. Hinter einem solchen Zentralbereich des Kühlergrills lässt sich besonders gut wenigstens ein Sensor zum Erfassen eines Abstands zu einem Objekt, insbesondere einem Fahrzeug, versteckt oder verborgen anordnen.
Ein Teilbereich des wenigstens einen Wandelements kann mit dem Zentralbereich überlappen. Dies ist im Hinblick auf die Wirksamkeit des Wandelements zur Verringerung des Luftwiderstands vorteilhaft. Jedoch kann eine derartige Anordnung des wenigstens einen Wandelements das Anordnen der genannten Sensoren oder dergleichen hinter dem Zentralbereich erschweren.
Entsprechend kann alternativ vorgesehen sein, dass das wenigstens eine Wandelement im Zentralbereich eine Aussparung aufweist. Hierdurch lässt sich jedoch eine etwas weniger deutliche Verbesserung des Luftwiderstands erreichen.
Besonders bevorzugt ist es daher, wenn ein Teilbereich des wenigstens einen Wandelements an eine Kontur des Zentralbereichs angepasst ist. So stört das Wandelement nicht die Zugänglichkeit zu dem Zentralbereich des Kühlergrills von der Rückseite her, und dennoch lässt sich eine besonders weitgehende Verringerung des Luftwiderstands erreichen.
Als weiter vorteilhaft hat es sich gezeigt, wenn eine in die Hochrichtung des Kühlergrills gesehen oberhalb der unteren Wand des Rahmens angeordnete Querwand des Kühlergrills einen Versteifungssteg aufweist, welcher über die Rückseite des Kühlergrills übersteht. Auf diese Weise kann besonders einfach eine zusätzliche Aussteifung des Kühlergrills beziehungsweise der Kühlermaske realisiert werden, welche im Hinblick auf den Fußgängerschutz vorteilhaft ist, also wenn ein mit dem Kühlergrill ausgestatteter Kraftwagen mit einem Fußgänger kollidiert. Das wenigstens eine Wandelement ist bevorzugt in die Hochrichtung des Kühlergrills gesehen oberhalb der Querwand angeordnet.
Bevorzugt ist ein Teilbereich des Versteifungsstegs an die Kontur des Zentralbereichs angepasst. Dann behindert auch der Versteifungssteg nicht das Anordnen eines Sensors oder dergleichen hinter dem Zentralbereich.
Schließlich hat es sich als vorteilhaft gezeigt, wenn der Kühlergrill eine Mehrzahl von Versteifungsrippen aufweist, welche mit der oberen Wand des Rahmens verbunden sind. Auch derartige Versteifungsrippen sorgen für eine Aussteifung einer den Kühlergrill aufweisenden Fahrzeugfront für gesetzlich definierte Lastfälle im Hinblick auf den Fußgängerschutz. Die Versteifungsrippen können insbesondere mit der oberen Wand des Rahmen einerseits und einer Querwand des Kühlergrills andererseits verbunden sein. Die Querwand, bis zu welcher die Versteifungsrippen reichen, kann insbesondere in die Hochrichtung des Kühlergrills gesehen oberhalb des wenigstens einen Wandelements angeordnet sein.
Die erfindungsgemäße Kühlergrillanordnung umfasst einen erfindungsgemäßen Kühlergrill. Des Weiteren umfasst die Kühlergrillanordnung eine Einrichtung zum Verändern eines Kühlluftstroms zu wenigstens einem in eine Strömungsrichtung der Kühlluft durch den Kühlergrill gesehen stromabwärts der Einrichtung angeordneten Kühler. Hierbei erstreckt sich das wenigstens eine Wandelement in einen Zwischenraum, welcher zwischen dem Kühlergrill und der Einrichtung zum Verändern des Kühlluftstroms ausgebildet ist. Eine derartige Einrichtung, mittels welcher sich der Kühlluftstrom zum Kühler unterbinden beziehungsweise dessen Größe verändern lässt, kann beispielsweise als sogenannte Kühlerjalousie oder dergleichen Kühlluftregelsystem ausgebildet sein.
Insbesondere, wenn die Einrichtung einen Kühlluftstrom hin zu dem Kühler unterbindet, also beispielsweise die Kühlerjalousie geschlossen ist, verhindert das sich in den Zwischenraum erstreckende Wandelement eine ungehinderte Hinterströmung des Kühlergrills, also ein Entlangströmen von Kühlluft entlang der Rückseite des Kühlergrills. Bei für den Kühlluftstrom durchlässiger Einrichtung, beispielsweise also bei offener Kühlerjalousie, sorgt das sich in den Zwischenraum erstreckende Wandelement demgegenüber für eine besonders gute Vergleichmäßigung des Kühlluftstroms hin zu dem wenigstens einen Kühler.
Insbesondere, wenn sich das wenigstens eine Wandelement vergleichsweise weit in den Zwischenraum hinein erstreckt, kann das Wandelement die genannten Vorteile bewirken. Entsprechend hat es sich als vorteilhaft gezeigt, wenn sich das wenigstens eine Wandelement in die Strömungsrichtung über mehr als die Hälfte einer Tiefe des Zwischenraums erstreckt. Die Tiefe des Zwischenraums ist hierbei dessen Abmessung in die Strömungsrichtung.
Insbesondere kann sich das Wandelement über mehr als 80% der Tiefe des Zwischenraums erstrecken. So ist dennoch für einen gewissen Freigang nach hinten gesorgt. Somit kann im Schadensfall der Kühlergrill nach hinten ausweichen, und es kommt hierbei dennoch zu keiner Kollision des Wandelements mit der Einrichtung beziehungsweise mit dem Kühler.
Die für den erfindungsgemäßen Kühlergrill beschriebenen Vorteile und bevorzugten Ausführungsformen gelten auch für die erfindungsgemäße Kühlergrillanordnung und umgekehrt.
Die vorstehend in der Beschreibung genannten Merkmale und Merkmalskombinationen sowie die nachfolgend in der Figurenbeschreibung genannten und/oder in den Figuren alleine gezeigten Merkmale und Merkmalskombinationen sind nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar, ohne den Rahmen der Erfindung zu verlassen. Es sind somit auch Ausführungen als von der Erfindung umfasst und offenbart anzusehen, die in den Figuren nicht explizit gezeigt oder erläutert sind, jedoch durch separierte Merkmalskombinationen aus den erläuterten Ausführungen hervorgehen und erzeugbar sind. Es sind somit auch Ausführungen und Merkmalskombinationen als offenbart anzusehen, die nicht alle Merkmale eines ursprünglich formulierten unabhängigen Anspruchs aufweisen.
Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus den Ansprüchen, der nachfolgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsformen sowie anhand der Zeichnungen, in welchen gleiche oder funktionsgleiche Elemente mit identischen Bezugszeichen versehen sind. Dabei zeigen:
1 in einer Schnittansicht einen Frontbereich eines Kraftwagens, bei welchem über eine Rückseite eines Kühlergrills eine Sperrrippe übersteht, wobei eine zwischen dem Kühlergrill und einem Kühler des Kraftwagens angeordnete Kühlerjalousie geschlossen ist;
2 den Kraftwagen gemäß 1 mit geöffneter Kühlerjalousie;
3 ausschnittsweise und in einer Perspektivansicht den Kühlergrill im Bereich der Sperrrippe;
4 eine rückwärtige Ansicht einer Variante des Kühlergrills mit einer Mehrzahl von Versteifungsrippen;
5 eine weitere Variante des Kühlergrills in einer Frontansicht, wobei ebenfalls Versteifungsrippen beziehungsweise Verstärkungsrippen vorgesehen sind;
6 in einer Draufsicht und in einer rückwärtigen Perspektivansicht eine weitere Variante des Kühlergrills;
7 in einer Draufsicht eine weitere Variante des Kühlergrills;
8 in einer Draufsicht und in einem Ausschnitt einer rückwärtigen Perspektivansicht eine weitere Variante des Kühlergrills;
9 in einer Draufsicht und in einer rückwärtigen Perspektivansicht eine weitere Variante des Kühlergrills; und
10 in einer Draufsicht und in einer rückwärtigen Perspektivansicht eine weitere Variante des Kühlergrills.
Von einem Kraftwagen 10 ist in 1 eine Fahrzeugfront 12 geschnitten und ausschnittsweise gezeigt. Unterhalb eines vorderen Endes einer Motorhaube 14 des Kraftwagens 10 ist ein Kühlergrill 16 beziehungsweise eine Kühlermaske angeordnet. In eine Hochrichtung 18 des Kühlergrills 16 gesehen weist der Kühlergrill 16 eine obere Lamelle 20 mit wenigstens einer Luftdurchtrittsöffnung 22 und eine untere Lamelle 24 mit wenigstens einer weiteren Luftdurchtrittsöffnung 26 auf. An der oberen Lamelle 20 ist ein Wandelement in Form einer Sperrrippe 28 angeordnet.
Das Wandelement beziehungsweise die Sperrrippe 28 erstreckt sich in einen Zwischenraum 30, welcher zwischen dem Kühlergrill 16 und einer Kühlerjalousie 32 ausgebildet ist. Anstelle der Kühlerjalousie 32 kann auch eine anders geartete Einrichtung zum Verändern eines Kühlluftstroms hin zu einem Kühler 34 vorgesehen sein, welcher sich in die Strömungsrichtung der Kühlluft durch den Kühlergrill 16 gesehen stromabwärts der Kühlerjalousie 32 befindet. Oberhalb der oberen Lamelle 20, zwischen der oberen Lamelle 20 und der unteren Lamelle 24 sowie unterhalb der unteren Lamelle 24 kann der Kühlergrill 16 Streben 36 eines Gitters 38 (vergleiche 3) aufweisen. Unterhalb eines unterhalb des Kühlergrills 16 angeordneten Verkleidungsteils 40 kann im Bereich der Fahrzeugfront 12 ein weiteres Gitter 42 vorgesehen sein, durch welches Kühlluft hindurchtreten und in den Zwischenraum 30 gelangen kann.
In 1 ist die Kühlerjalousie 32 geschlossen gezeigt. Entsprechend kann die durch den Kühlergrill 16 in den Zwischenraum 30 eintretende Kühlluft nicht durch die Kühlerjalousie 32 hindurchtreten und zu dem Kühler 34 gelangen. Wenn in einem derartigen Betriebszustand beziehungsweise Fahrzustand die Sperrrippe 28 nicht vorgesehen ist, so kann sich eine Hinterströmung entlang einer Rückseite 44 des Kühlergrills 16 hin zu der Vorderkante der Motorhaube 14 einstellen. Diese Hinterströmung, welche unterhalb der Vorderkante der Motorhaube 14 wieder aus dem Zwischenraum 30 austritt, führt in der Folge zu einer Strömungsablösung der Luft, welche die Motorhaube 14 überströmt. Eine derartige Hinterströmung des Kühlergrills 16, also ein Entlangströmen von Luft entlang seiner Rückseite 44, wird vorliegend durch die Sperrrippe 28 blockiert beziehungsweise weitgehend unterbunden. Dies führt zu einer verbesserten Umströmung der Vorderkante der Motorhaube 14 und verhindert eine Strömungsablösung von einer Oberseite 46 der Motorhaube 14. Bei geschlossener Kühlerjalousie 32 bewirkt das Vorsehen der Sperrrippe 28 eine Verringerung des Widerstandsbeiwerts c_W des Kraftwagens 10 um 0,002.
2 zeigt den Kraftwagen 10 im Bereich der Fahrzeugfront 12 bei geöffneter Kühlerjalousie 32. Entsprechend kann die auf eine Frontseite 48 des Kühlergrills 16 auftreffende Kühlluft zunächst in den Zwischenraum 30 und von diesem durch die geöffnete Kühlerjalousie 32 hindurch hin zu dem Kühler 34 gelangen. Bei geöffneter Kühlerjalousie 32 führt die Sperrrippe 28 zu einem Homogenisieren des Kühlluftstroms hin zu der Kühlerjalousie 32 und weiter zum Kühler 34. Des Weiteren ist auch in diesem Fall das Auftreten einer Strömungsablösung von der Oberseite 46 der Motorhaube 14 vermieden. Entsprechend ist auch bei geöffneter Kühlerjalousie 32 eine Verringerung des Widerstandsbeiwerts (c_W) von 0,001 im Vergleich zu einem Kühlergrill gleicher Bauart, jedoch ohne die Sperrrippe 28 festgestellt worden. Die Sperrrippe 28 an der oberen Lamelle 20 verringert somit den Luftwiderstand um bis zu Δc_W = –0,0002.
Aus 3 geht besonders gut die Anordnung der Sperrrippe 28 im Bereich der oberen Lamelle 20 des Kühlergrills 16 hervor, welche die Luftdurchtrittsöffnungen 22 aufweist.
4 zeigt eine Variante des Kühlergrills 16, wobei die Gitter 38 nicht dargestellt sind. Der Kühlergrill 16 umfasst einen geschlossenen Rahmen 50, welcher eine obere Wand 52, eine untere Wand 54 sowie Seitenwände 56, 58 umfasst. In die Hochrichtung 18 des Kühlergrills 16 gesehen ist zwischen der oberen Wand 52 und der unteren Wand 54 die Sperrrippe 28 angeordnet. Die Sperrrippe 28, welche der oberen Wand 52 näher ist als der unteren Wand 54, ist mit der ersten Seitenwand 56 und der zweiten Seitenwand 58 verbunden. Des Weiteren ist aus 4 ersichtlich, dass sich die Sperrrippe 28 in eine Querrichtung 60 des Kühlergrills 16 gesehen über die Breite desselben zwischen den Seitenwänden 56, 58 erstreckt. Oberhalb der Sperrrippe 28 ist eine weitere Querwand 62 des Kühlergrills 16 vorgesehen.
Eine Mehrzahl von Versteifungsrippen 64 dient der Aussteifung des Kühlergrills 16 beziehungsweise Kühlergitters, um im Falle eines Zusammenstoßes des Kraftwagens 10 mit einem Fußgänger einen verbesserten Fußgängerschutz bereitzustellen. Die Versteifungsrippen 64, welche sich wie vorliegend beispielhaft gezeigt insbesondere in die Hochrichtung 18 des Kühlergrills 16 erstrecken können, sind mit der oberen Wand 52 einerseits und mit der oberhalb der Sperrrippe 28 angeordneten Querwand 62 andererseits verbunden.
In die Hochrichtung 18 des Kühlergrills 16 gesehen ist des Weiteren oberhalb der unteren Wand 54 eine weitere Querwand 66 angeordnet. Von dieser Querwand 66 steht ein Versteifungssteg 68, insbesondere senkrecht, ab. Im Kraftwagen 10 ragt dieser Versteifungssteg 68 dementsprechend in den Zwischenraum 30 hinein. Mit anderen Worten steht der Versteifungssteg 68 ebenso wie die Sperrrippe 28 über die Rückseite 44 des Kühlergrills 16 über. In 4 ist eine Ansicht des Kühlergrills 16 auf dessen Rückseite 44 gezeigt.
Die Seitenwände 56, 58 bewirken eine Kühlluftführung der durch den Rahmen 50 hindurchtretenden Kühlluft derart, dass die Kühlluft nach innen, also zu einem Zentralbereich 70 des Kühlergrills 16 hin abgelenkt wird. In analoger Weise sorgt die obere Wand 52 für eine Kühlluftführung, bei welcher die Kühlluft von oben nach unten, also von der oberen Wand 52 hin zum Zentralbereich 70 abgelenkt wird.
5 zeigt eine weitere Variante des Kühlergrills 16 in einer Ansicht auf die Frontseite 48 desselben. Hierbei ist die Sperrrippe 28 zweiteilig ausgeführt und weist entsprechend einen vom Zentralbereich 70 zur ersten Seitenwand 56 reichenden Schenkel beziehungsweise ein erstes Wandelement und einen vom Zentralbereich 70 zur zweiten Seitenwand 58 reichenden Schenkel beziehungsweise ein zweites Wandelement auf. Bei dieser Variante sind zwischen der oberen Wand 52 und der oberen Querwand 62 des Kühlergrills 16 weniger Versteifungsrippen 64 vorgesehen, als bei der in 4 gezeigten Variante. Auch bei der in 5 gezeigten Variante ist jedoch die (Aero-)Sperrrippe 28, welche die aerodynamischen Eigenschaften des Kühlergrills 16 verbessert, zusammen mit den der Aussteifung für den Fußgängerschutz dienenden Elementen des Kühlergitters in der Luftführung integriert.
6 zeigt eine Variante des Kühlergrills 16 in einer Draufsicht auf die Rückseite 44 und in einer Perspektivansicht auf die Rückseite 44. Bei dieser weiteren Variante ist der Zentralbereich 70 mittels eines luftundurchlässigen Elements in Form eines runden Wandteils 72 verschlossen. Hierbei überlappt die Sperrrippe 28 mit dem Wandteil 72. Mit anderen Worten befindet sich die Sperrrippe 28 von der Rückseite 44 des Kühlergrills 16 aus gesehen vor dem Wandteil 72. Mit dieser Variante lässt sich zwar eine Verringerung des Luftwiderstands um bis zu 0,002 gegenüber einem baugleichen Kühlergrill ohne die Sperrrippe 28 erreichen. Jedoch stört die Sperrrippe 28 möglicherweise die Anordnung von Sensoren wie etwa eines Abstandsradars, welcher in dem Kraftwagen 10 hinter dem Wandteil 72 angeordnet sein kann.
Entsprechend ist in 7 eine Variante des Kühlergrills 16 gezeigt, bei welcher die Sperrrippe 28 im Vergleich zu der in 6 gezeigten Variante hin zu einem oberen Rand der oberen Lamelle 20 verschoben ist. Bei dieser Variante überlappt die Sperrrippe 28 nur noch geringfügig mit dem Wandteil 72, nämlich mit einem oberen Rand des Wandteils 72. Jedoch ist bei dieser Variante eine etwas geringere Verbesserung des Luftwiderstands festgestellt worden, nämlich eine Verringerung des Luftwiderstands um einen c_W-Punkt, also um 0,001.
Dasselbe gilt für eine in 8 gezeigte Variante des Kühlergrills 16, bei welcher die Sperrrippe 28 im Bereich des Wandteils 72 eine Aussparung aufweist.
Bei der in 9 gezeigten Variante des Kühlergrills 16 ist auf andere Art und Weise als das Vorsehen einer solchen Aussparung dafür gesorgt, dass die Sperrrippe 28 nicht mit dem Wandteil 72 überlappt. Hier ist ein Teilbereich 74 der Sperrrippe 28 an die Kontur des Wandteils 72 beziehungsweise des Zentralbereichs 70 angepasst. Entsprechend ist in diesem Teilbereich 74 die Sperrrippe 28 um das Wandteil 72 herumgeführt. Mit dieser Variante des Kühlergrills 16 ist wiederum eine Verringerung des Luftwiderstands um zwei c_W-Punkte, also um 0,002 beobachtet worden.
Schließlich zeigt 10 eine weitere Variante des Kühlergrills 16. Bei dieser Variante ist im Bereich der unteren Lamelle 24 eine weitere Sperrrippe 76 vorgesehen. Auch diese Sperrrippe 76 steht über die Rückseite 44 des Kühlergrills 16 über und ragt somit in den Zwischenraum 30 zwischen dem Kühlergrill 16 und der Kühlerjalousie 32 hinein. Des Weiteren weist auch diese zweite Sperrrippe 76 einen Teilbereich 78 auf, in welchem die Sperrrippe 76 an die Kontur des Wandteils 72 angepasst ist. Bei dieser Variante ist im Hinblick auf die in 9 gezeigte Variante keine nennenswerte weitere Verbesserung der Wirksamkeit im Hinblick auf die Verringerung des Luftwiderstands zu beobachten gewesen. Jedoch sorgt die weitere Sperrrippe 76 für eine weitere Aussteifung des Kühlergrills 16.
Bei geöffneter Kühlerjalousie 32 ist für die in 7, 9 und 10 gezeigten Varianten des Kühlergrills 16 eine Verringerung des Luftwiderstands um Δc_W von –0,001 bei identischem Kühlluftmassenstrom beobachtet worden.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

DE 202011050032 U1 [0002]
DE 102009052372 A1 [0002]

Claims

Kühlergrill für einen Kraftwagen (10), insbesondere für einen Personenkraftwagen, welcher einen Rahmen (50) und eine Mehrzahl von Luftdurchtrittsöffnungen aufweist, wobei der Kühlergrill (16) eine Frontseite (48) aufweist, welche in einer Einbaulage des Kühlergrills (16) einer Umgebung des Kraftwagens (10) zugewandt ist und welche einer Rückseite (44) des Kühlergrills (16) gegenüberliegt, dadurch gekennzeichnet, dass der Kühlergrill (16) wenigstens ein Wandelement (28) aufweist, welches über die Rückseite (44) des Kühlergrills (16) übersteht und sich in eine Querrichtung (60) des Kühlergrills (16) erstreckt, und welches in eine Hochrichtung (18) des Kühlergrills (16) gesehen zwischen einer oberen Wand (52) des Rahmens (50) und einer unteren Wand (54) des Rahmens (50) angeordnet ist.
Kühlergrill nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass ein erster Endbereich des wenigstens einen Wandelements (28) bis zu einer ersten Seitenwand (56) des Rahmens (50) reicht, insbesondere mit der ersten Seitenwand (56) verbunden ist, und ein zweiter Endbereich des wenigstens einen Wandelements (28) bis zu einer zweiten Seitenwand (58) des Rahmens (50) reicht, insbesondere mit der zweiten Seitenwand (58) verbunden ist.
Kühlergrill nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass Seitenwände (56, 58) des Rahmens (50) dazu ausgebildet sind, auf die Frontseite (48) des Kühlergrills (16) auftreffende Luft in Richtung eines Zentralbereichs (70) des Kühlergrills (16) abzulenken.
Kühlergrill nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die obere Wand (52) des Rahmens (50) dazu ausgebildet ist, auf die Frontseite (48) des Kühlergrills (16) auftreffende Luft in Richtung eines Zentralbereichs (70) des Kühlergrills (16) abzulenken.
Kühlergrill nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass ein Zentralbereich (70) des Kühlergrills (16) zur Aufnahme eines luftundurchlässigen Elements (72) ausgebildet und/oder luftundurchlässig ausgebildet ist, wobei – ein Teilbereich des wenigstens einen Wandelements (28) mit dem Zentralbereich (70) überlappt, oder – das wenigstens eine Wandelement (28) im Zentralbereich (70) eine Aussparung aufweist, oder – ein Teilbereich (74) des wenigstens einen Wandelements (28) an eine Kontur des Zentralbereichs (70) angepasst ist.
Kühlergrill nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass eine in die Hochrichtung (18) des Kühlergrills (16) gesehen oberhalb der unteren Wand (54) des Rahmens (50) angeordnete Querwand (66) des Kühlergrills (16) einen Versteifungssteg (68) aufweist, welcher über die Rückseite (44) des Kühlergrills (16) übersteht.
Kühlergrill nach Anspruch 5 und 6, dadurch gekennzeichnet, dass ein Teilbereich des Versteifungsstegs (68) an die Kontur des Zentralbereichs (70) angepasst ist.
Kühlergrill nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Kühlergrill (16) eine Mehrzahl von Versteifungsrippen (64) aufweist, welche mit der oberen Wand (52) des Rahmens (50) verbunden sind, insbesondere mit der oberen Wand (52) des Rahmens (50) einerseits und mit einer Querwand (62) des Kühlergrills (16) andererseits verbunden sind.
Kühlergrillanordnung mit einem Kühlergrill (16) nach einem der Ansprüche 1 bis 8, und mit einer Einrichtung (32) zum Verändern eines Kühlluftstroms zu wenigstens einem in eine Strömungsrichtung der Kühlluft durch den Kühlergrill (16) gesehen stromabwärts der Einrichtung (32) angeordneten Kühler (34), wobei das wenigstens eine Wandelement (28) sich in einen Zwischenraum (30) erstreckt, welcher zwischen dem Kühlergrill (16) und der Einrichtung (32) ausgebildet ist.
Kühlergrillanordnung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass sich das das wenigstens ein Wandelement (28) in die Strömungsrichtung über mehr als die Hälfte, insbesondere mehr als 80%, einer Tiefe des Zwischenraums (30) erstreckt.