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Die Erfindung betrifft eine Anordnung sowie ein Verfahren zum Führen von Abluft in einem Fahrzeug.
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Aus der
DE 10 2014 207 347 A1 ist eine Anordnung zum Führen von Kühlluft in einem Kraftfahrzeug bekannt, wobei die von einem Kühler kommende Kühlluft in ein Radhaus des Kraftfahrzeugs geführt wird. Die sich hieraus ergebende Strömung innerhalb des Radhauses ist jedenfalls nicht allen Fahrsituationen des Fahrzeugs - wenn überhaupt - für dessen Aerodynamik und Auftriebsverhalten förderlich.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, Eine Anordnung sowie ein Verfahren zum Führen von Abluft in einem Fahrzeug zu schaffen, wobei die genannten Nachteile nicht auftreten.
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Die Aufgabe wird gelöst, indem die Gegenstände der unabhängigen Ansprüche geschaffen werden. Vorteilhafte Ausgestaltungen ergeben sich aus den Unteransprüchen.
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Die Aufgabe wird insbesondere gelöst, indem eine Anordnung zum Führen von Abluft in einem Fahrzeug geschaffen wird, die einen im Betrieb luftdurchströmten Wärmetauscher aufweist, dem ein Abluftpfad zum Abführen von Abluft des Wärmetauschers zugeordnet ist. Der Abluftpfad mündet in ein Radhaus des Fahrzeugs. Dabei ist vorgesehen, dass der Abluftpfad eine Luftleiteinrichtung aufweist, die eingerichtet ist, um eine Einströmrichtung der Abluft in das Radhaus in Abhängigkeit von wenigstens einem Parameter zu verändern. Auf diese Weise ist es möglich, die Abluftströmung in dem Radhaus zu variieren und damit vorzugsweise - besonders bevorzugt in jeder möglichen Fahrsituation des Fahrzeugs - eine aerodynamisch optimale Lüftung des Wärmetauschers insbesondere mit Blick auf einen Luftwiderstand und eine gewünschte Auftriebsverteilung des Fahrzeugs einzustellen.
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Der luftdurchströmte Wärmetauscher kann insbesondere als Luft-Luft-Wärmetauscher oder als Luft-Flüssigkeits-Wärmetauscher ausgebildet sein, wobei er jedenfalls im Betrieb durch einen Luftstrom durchsetzt wird, mit der ein weiteres, in dem Wärmetauscher strömendes Medium, sei es Luft oder ein Gas oder eine Flüssigkeit, Wärme austauscht. Dabei kann der den Wärmetauscher durchströmenden Luft Wärme entnommen oder aber Wärme zugeführt werden. Luft, welche den Wärmetauscher durchsetzt hat und aus diesem ausströmt, wird Abluft genannt. Der Abluftpfad ist eingerichtet, um diese Abluft von dem Wärmetauscher abzuführen, also von diesem wegzuleiten. Dabei kann der Abluftpfad ein nicht oder nur teilweise durch Wandungen begrenzter Strömungsweg für die Abluft sein. Es ist aber auch möglich, dass der Abluftpfad zumindest bereichsweise, vorzugsweise vollständig, eine Verrohrung oder einen Abluftkanal aufweist, durch welche oder welchen die Abluft strömt.
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Unter einer Luftleiteinrichtung wird insbesondere eine Einrichtung verstanden, die angeordnet und eingerichtet ist, um entlang des Abluftpfads heranströmende Abluft so zu leiten oder umzulenken, dass diese mit einer definierten Einströmrichtung in das Radhaus einströmt. Die Luftleiteinrichtung kann insbesondere im Bereich der Mündung des Abluftpfads in das Radhaus angeordnet sein, insbesondere kann sie unmittelbar an einem Austritt des Abluftpfads in das Radhaus angeordnet sein. Unter einer Einströmrichtung wird eine Hauptrichtung verstanden, entlang der eine Strömung der Abluft durch die Mündung des Abluftpfads in das Radhaus eintritt.
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Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass die Luftleiteinrichtung ein verstellbares Luftleitelement aufweist. Durch Verstellen des Luftleitelements kann die Einströmrichtung der Abluft in das Radhaus verändert werden. Das Luftleitelement ist vorzugsweise im Bereich der Mündung des Abluftpfads in das Radhaus angeordnet. Insbesondere ist es möglich, dass das Luftleitelement in eine Radhausschale oder Radhausverkleidung integriert oder an der Radhausschale oder Radhausverkleidung angeordnet ist.
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Alternativ oder zusätzlich ist das Luftleitelement vorzugsweise als Luftleitgitter ausgebildet. Dies stellt eine besonders einfache und kostengünstig herstellbare Ausgestaltung eines Luftleitelements dar. Bevorzugt weist das Luftleitelement eine Mehrzahl starrer oder - relativ zu einem Grundkörper des Luftleitelements - verschwenkbarer Lamellen auf, die eine - gegebenenfalls einstellbare - Umlenkung des in das Radhaus einströmenden Abluftstroms bewirken.
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Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass das Luftleitelement - insbesondere relativ zu der Radhausschale oder der Radhausverkleidung - drehbar und/oder translatorisch verlagerbar ist. Eine translatorische Verlagerung kann dabei insbesondere in Fahrzeug-Längsrichtung, also von einer Fahrzeugfront zu einem Fahrzeugheck hin oder umgekehrt, erfolgen. Durch Verdrehen und/oder translatorisches Verlagern des Luftleitelements kann die Einströmrichtung der Abluft in das Radhaus in einfacher Weise effektiv verändert werden.
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Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass die Luftleiteinrichtung eine Steuereinrichtung aufweist, die eingerichtet ist, um das Luftleitelement abhängig von dem wenigstens einen Parameter zu verstellen. Mithilfe der Steuereinrichtung kann das Luftleitelement bevorzugt auf jede Fahrsituation flexibel in Hinblick auf seine Einstellung angepasst werden. Als der wenigstens eine Parameter wird insbesondere ein eine momentane Fahrsituation des Fahrzeugs beschreibender Parameter verwendet, wobei besonders bevorzugt eine momentane Fahrzeug-Geschwindigkeit als der wenigstens eine Parameter verwendet wird. Das Luftleitelement wird also insbesondere abhängig von der momentanen Fahrzeug-Geschwindigkeit verstellt. Entsprechend wird die Einströmrichtung der Abluft in das Radhaus durch die Luftleiteinrichtung in Abhängigkeit der Fahrzeug-Geschwindigkeit variiert.
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Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass der Wärmetauscher - in Richtung auf eine Fahrzeugfront des Fahrzeugs hin gesehen - vor dem Radhaus angeordnet ist. Der Wärmetauscher ist also näher an einer vordersten Frontseite angeordnet als das Radhaus. Vorzugsweise ist der Wärmetauscher - in Breitenrichtung des Fahrzeugs gesehen - auf Höhe des Radhauses, also quasi in dem Fahrzeug seitlich unmittelbar vor dem Radhaus, angeordnet. Auf diese Weise kann der Abluftpfad kurz und einfach aufgebaut gehalten werden, wodurch nicht zuletzt auch die Einströmrichtung in das Radhaus besonders einfach und effektiv beeinflusst werden kann.
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Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass das Radhaus ein Vorderrad-Radhaus, das heißt ein Radhaus für ein Fahrzeug-Vorderrad des Fahrzeugs ist. Dabei verwirklichen sich in besonders günstiger Weise die Vorteile der Anordnung, insbesondere da entsprechende Wärmetauscher typischerweise im Bereich der Fahrzeugfront vor den Vorderrädern angeordnet sind. Außerdem ist eine geeignete Anströmung der vorderen Radhäuser für das Fahrverhalten des Fahrzeugs besonders bedeutsam.
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Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass der Wärmetauscher als Kühler ausgebildet ist. In diesem Fall ist insbesondere vorgesehen, dass der Wärmetauscher Wärme an den ihn durchströmenden Luftstrom abgibt, sodass die Abluft Wärme von dem Wärmetauscher abführt und insoweit als Kühlluft wirkt.
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Zur Erfindung gehört auch ein Fahrzeug mit einer Anordnung nach einem der zuvor beschriebenen Ausführungsbeispiele. In Zusammenhang mit dem Fahrzeug verwirklichen sich insbesondere die bereits zuvor beschriebenen Vorteile.
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Unter einem Fahrzeug wird insbesondere ein Kraftfahrzeug verstanden. Besonders bevorzugt ist das Fahrzeug ein Personenkraftwagen. Es ist aber auch möglich, dass es sich bei dem Fahrzeug um einen Lastkraftwagen oder um ein Nutzfahrzeug handelt.
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Das Fahrzeug weist bevorzugt zwei der zuvor erläuterten Anordnungen auf, nämlich für jedes Vorderrad-Radhaus eine solche Anordnung, das heißt eine Anordnung für ein rechtes Vorderrad-Radhaus und eine weitere Anordnung für ein linkes Vorderrad-Radhaus. Auf diese Weise können die Vorteile der Anordnung für beide Vorderrad-Radhäuser verwirklicht werden.
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Die Luftleiteinrichtungen der beiden Anordnungen sind dabei bevorzugt separat und unabhängig voneinander ansteuerbar, sodass die Einströmrichtung der Abluft für die beiden Vorderrad-Radhäuser unabhängig voneinander verändert werden kann. Dies kann insbesondere genutzt werden, um eine Auftriebsverteilung des Fahrzeugs in bestimmter, gewünschter Weise zu beeinflussen.
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Die Aufgabe wird schließlich auch gelöst, indem ein Verfahren zum Führen von Abluft in einem Fahrzeug geschaffen wird, wobei Abluft eines luftdurchströmten Wärmetauschers des Fahrzeugs in ein Radhaus des Fahrzeugs eingeleitet wird. Dabei ist vorgesehen, dass eine Einströmrichtung der Abluft in das Radhaus in Abhängigkeit von wenigstens einem Parameter verändert wird. Im Rahmen des Verfahrens wird bevorzugt eine Anordnung nach einem der zuvor beschriebenen Ausführungsbeispiele betrieben. In Zusammenhang mit dem Verfahren verwirklichen sich insbesondere die Vorteile, die bereits in Zusammenhang mit der Anordnung erläutert wurden.
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Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass als der wenigstens eine Parameter zur Veränderung der Einströmrichtung ein eine momentane Fahrsituation des Fahrzeugs beschreibender Parameter verwendet wird. Besonders bevorzugt wird die Fahrzeug-Geschwindigkeit als der wenigstens eine Parameter verwendet. Zusätzlich oder alternativ können selbstverständlich weitere Parameter verwendet werden, insbesondere solche, die eine momentane Fahrsituation des Fahrzeugs beschreiben.
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Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass durch Variation der Einströmrichtung ein Luftwiderstand des Fahrzeugs verringert wird. Alternativ oder zusätzlich wird durch Variation der Einströmrichtung bevorzugt eine Auftriebsverteilung des Fahrzeugs verändert. Alternativ oder zusätzlich wird weiterhin bevorzugt wenigstens eine Kühleigenschaft des Wärmetauschers durch Variation der Einströmrichtung verändert.
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Unter einer Auftriebsverteilung des Fahrzeugs kann zum einen dessen Gesamtauftrieb verstanden werden, zum anderen kann aber auch eine lokale Verteilung der Auftriebskräfte verstanden werden. Diese Verteilung kann insbesondere dann variiert werden, wenn verschiedenen Radhäusern des Fahrzeugs, insbesondere Vorderrad-Radhäusern, verschiedene Luftleiteinrichtungen zugeordnet sind, die separat und unabhängige voneinander ansteuerbar sind. Es ist dann möglich, die Auftriebsverteilung lokal durch Einstellen der verschiedenen Luftleiteinrichtungen zu verändern. Auf diese Weise kann insbesondere ein Kompromiss aus optimalem Luftwiderstand und gewünschter Auftriebsverteilung dargestellt werden. Je nach Fahrsituation kann so eine aerodynamisch optimale Entlüftung des Wärmetauschers gewährleistet werden.
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Somit ist es insbesondere möglich, die Entlüftung des Wärmetauschers bedarfsgerecht zu steuern, insbesondere mit Blick auf eine Radhaus- und/oder Unterbodenaerodynamik. Diese kann in Kombination mit einem Luftwärmetauscher gebracht werden.
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Anwendungsgebiete der Anordnung und des Verfahrens sind insbesondere eine Radhauskühlerentlüftung, eine bedarfsgerechte Steuerung eines Bremsluftkanals, und/oder eine Abschottung von Kühlelementen im Unterboden, beispielsweise einem Bugkühler.
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Die Beschreibung der Anordnung einerseits und des Verfahrens andererseits sind komplementär zueinander zu verstehen. Merkmale der Anordnung, die explizit oder implizit in Zusammenhang mit dem Verfahren beschrieben wurden, sind bevorzugt einzeln oder miteinander kombiniert Merkmale eines bevorzugten Ausführungsbeispiels der Anordnung. Verfahrensschritte, die explizit oder implizit in Zusammenhang mit der Anordnung beschrieben wurden, sind bevorzugt einzeln oder miteinander kombiniert Schritte einer bevorzugten Ausführungsform des Verfahrens. Dieses zeichnet sich bevorzugt durch wenigstens einen Verfahrensschritt aus, der durch wenigstens ein Merkmal eines erfindungsgemäßen oder bevorzugten Ausführungsbeispiels der Anordnung bedingt ist. Die Anordnung zeichnet sich bevorzugt durch wenigstens ein Merkmal aus, welches durch wenigstens einen Schritt einer erfindungsgemäßen oder bevorzugten Ausführungsform des Verfahrens bedingt ist.
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Die Erfindung wird im Folgenden anhand der Zeichnung näher erläutert. Dabei zeigt die einzige Figur eine schematische Darstellung eines Ausführungsbeispiels einer Anordnung 1 zum Führen von Abluft in einem Fahrzeug 3, die einen im Betrieb luftdurchströmten Wärmetauscher 5 aufweist, dem ein hier nur schematisch durch einen Pfeil angedeuteter Abluftpfad 7 zum Abführen von Abluft des Wärmetauschers 5 zugeordnet ist. Der Abluftpfad 7 mündet in ein Radhaus 9 des Fahrzeugs 3 und weist eine Luftleiteinrichtung 11 auf, die eingerichtet ist, um eine Einströmrichtung der Abluft in das Radhaus 9, die hier durch einen Pfeil P schematisch dargestellt ist, parameterabhängig zu variieren. Somit ist es mithilfe der Anordnung 1 und insbesondere mittels der Luftleiteinrichtung 11 möglich, in möglichst vielen Fahrsituationen, vorzugsweise in allen Fahrsituationen des Fahrzeugs 3, einen optimalen Kompromiss zwischen einem möglichst geringen Luftwiederstand und einer gewünschten Auftriebsverteilung für das Fahrzeug 3 durch aerodynamisch optimale Entlüftung des Wärmetauschers 5 in das Radhaus 9 bereitzustellen.
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Die Luftleiteinrichtung 11 weist ein verstellbares Luftleitelement 13 auf, das hier im Bereich der Mündung des Abluftpfads 7 in das Radhaus 9 angeordnet ist. Insbesondere ist das Luftleitelement 13 in eine Radhausschale 15 des Radhauses 9 integriert. Es ist auch möglich, dass das Luftleitelement 13 an der Rathausschale 15 angeordnet ist. Das Luftleitelement 13 ist hier als Luftleitgitter ausgebildet.
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Das Luftleitelement 13 ist hier insbesondere relativ zu der Radhausschale 15 drehbar gelagert. Alternativ oder zusätzlich ist es möglich, dass das Luftleitelement 13 - insbesondere relativ zu der Radhausschale 15 - translatorisch, vorzugsweise zumindest auch entlang einer Fahrzeug-Längsrichtung des Fahrzeugs 3 gesehen - verlagerbar ist.
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Die Luftleiteinrichtung 11 weist außerdem eine Steuereinrichtung 17 auf, die eingerichtet ist, um das Luftleitelement 11 abhängig von wenigstens einem Parameter, insbesondere abhängig von einer Geschwindigkeit des Fahrzeugs 3, zu verstellen. Insbesondere auf diese Art ist es möglich, unabhängig von der konkreten Fahrsituation oder für jede Fahrsituation des Fahrzeugs 3 eine optimale Entlüftung des Wärmetauschers 5 unter Optimierung des Luftwiderstands und/oder der Bereitstellung einer optimalen Auftriebsverteilung für das Fahrzeugs 3 sicherzustellen.
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Der Wärmetauscher 5 ist in Richtung auf eine Fahrzeugfront 19 des Fahrzeugs 3 hin gesehen vor dem Radhaus 9 angeordnet. Vorzugsweise ist er in Breitenrichtung des Fahrzeugs 3 gesehen auf Höhe des Radhauses 9 angeordnet. Das Radhaus 9 ist bevorzugt als Vorderrad-Radhaus, das heißt als Radhaus für ein nicht dargestelltes Vorderrad des Fahrzeugs 3, ausgebildet.
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Der Wärmetauscher 5 ist bevorzugt als Kühler ausgebildet.
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Das Fahrzeug 3 weist bevorzugt zwei solche Anordnungen 1 zum Führen von Abluft auf, nämlich eine erste, die einem linken Vorderrad-Radhaus zugeordnet ist, und eine zweite, die einem rechten Vorderrad-Radhaus zugeordnet ist.
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In der einzigen Figur ist bei a) eine erste Funktionsstellung der Luftleiteinrichtung 11 und insbesondere des Luftleitelements 13 dargestellt. Bei b) ist eine zweite Funktionsstellung der Luftleiteinrichtung 11 und insbesondere des Luftleitelements 13 dargestellt, wobei anhand der Stellung des die Einströmrichtung der Abluft in das Radhaus 9 symbolisierenden Pfeils P erkennbar ist, dass das Luftleitelement 13 um einen bestimmten Winkel gedreht wurde, um die Einströmrichtung zu ändern. Dies ist hier auch durch einen Doppelpfeil P' dargestellt. Im Übrigen sind gleiche und funktionsgleiche Elemente bei a) und b) mit gleichen Bezugszeichen versehen, sodass insofern auf die vorangegangene Beschreibung verwiesen wird.
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Im Rahmen eines Verfahrens zum Führen von Abluft in dem Fahrzeug 3 wird die Abluft des luftdurchströmten Wärmetauschers 5 in das Radhaus 9 eingeleitet, wobei die Einströmrichtung der Abluft in das Radhaus 9 parameterabhängig variiert wird. Als wenigstens ein Parameter zur Veränderung der Einströmrichtung wird bevorzugt ein eine momentane Fahrsituation des Fahrzeugs 3 beschreibender Parameter, insbesondere die Fahrzeug-Geschwindigkeit, verwendet.
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Bevorzugt wird durch Variation der Einströmrichtung ein Luftwiderstand des Fahrzeugs 3 verringert, und/oder es wird eine Auftriebsverteilung für das Fahrzeug 3 verändert.
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Insgesamt zeigt sich, dass mit der hier vorgeschlagenen Anordnung 1 sowie dem Verfahren zum Führen von Abluft in dem Fahrzeug 3 eine Möglichkeit bereitgestellt wird, den Wärmetauscher 5 in effizienter Weise so in das Radhaus 9 zu entlüften, dass in einer Vielzahl von Fahrsituationen, möglichst in allen Fahrsituationen des Fahrzeugs 3, eine optimierte Anströmung des Radhauses 9 insbesondere in Hinblick auf einen Kompromiss zwischen einem verringerten Luftwiderstand und einer günstigen Auftriebsverteilung für das Fahrzeug 3 erreicht werden kann.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 102014207347 A1 [0002]
