DE102017124227B4

DE102017124227B4 - Fahrzeugteilstruktur und Kraftfahrzeug

Info

Publication number: DE102017124227B4
Application number: DE102017124227.9A
Authority: DE
Inventors: Jasmin Ostertag; Erwin Götz
Original assignee: Dr Ing HCF Porsche AG
Current assignee: Dr Ing HCF Porsche AG
Priority date: 2017-10-18
Filing date: 2017-10-18
Publication date: 2019-09-05
Anticipated expiration: 2037-10-19
Also published as: CN109677370A; KR102162244B1; KR20190043471A; DE102017124227A1; FR3072350B1; CN109677370B; FR3072350A1; RU2706627C1

Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Fahrzeugteilstruktur (1), umfassend eine Kühleinrichtung (2) mit einem eine Einlassöffnung (13) aufweisenden Luftkanalsystem (3) zum Leiten eines Kühlluftstroms. Dabei ist mit dem Luftkanalsystem (3) der Kühlluftstrom wenigstens einer Scheinwerfereinrichtung (4) und wenigstens einer Bremseinrichtung (5) zuführbar ist, sodass deren Abwärme mit dem Kühlluftstrom abgeführt werden kann.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Fahrzeugteilstruktur mit wenigstens einer Kühleinrichtung mit wenigstens einem Luftkanalsystem, welches zum Leiten eines Kühlluftstroms dient und wenigstens eine Einlassöffnung umfasst.
Beim Betrieb eines Kraftfahrzeugs kommt es in der Regel zu einer Erwärmung bestimmter Komponenten. Um eine optimale Funktion und Haltbarkeit dieser Komponenten zu gewährleisten, ist häufig eine Kühlung bzw. eine Wärmeabfuhr notwendig.
Dabei werden an die Kühlung zunehmend höhere Anforderungen gestellt. In der Regel sollen möglichst wenig Bauraum und Gewicht beansprucht werden. Zudem ist besonders im Rahmen der Elektrifizierung von Fahrzeugen darauf zu achten, dass die Kühlung das Gesamtenergiemanagement des Fahrzeugs nicht ungünstig beeinflusst.
Oft werden zur Kühlung zusätzliche Komponenten wie z. B. Lüfter eingebaut, die aufwendig und kostenintensiv sowie anfällig sind. Ein Bauraumkonzept ist meist nur durch stilistische Änderungen umzusetzen oder es müssen Verschlechterungen an anderer Stelle in Kauf genommen werden. Zudem steigt regelmäßig mit der Anzahl notwendiger Bauteile und deren Verkabelung auch das Gewicht bzw. Gesamtfahrzeuggewicht.
Beispielsweise zeigt die US 2012/0092883 A1 eine Frontschürze mit einem Luftkanal zur Kühlung einer in der Frontschürze integrierten Leuchte mit Fahrtwind. Dabei kann der Luftkanal auch Luft für eine Bremsenkühlung führen. Die DE 10 2013 216 869 A1 beschreibt zur Kühlung einer Laserlichtquelle eine Luftführung, bei der eine Einlassöffnung so ausgebildet ist, dass bei Fahrtwind ein höherer Luftdruck als an einer Auslassöffnung anliegt. Dabei können die Einlassöffnung und die Auslassöffnung in einem Luftkanal liegen, welcher als Bremsluftschacht ausgebildet ist.
Es ist daher die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine unaufwendige und kostengünstige Möglichkeit zur Kühlung von Komponenten eines Kraftfahrzeugs zur Verfügung zu stellen. Insbesondere soll die Kühlung möglichst wenig Bauraum beanspruchen und vorzugsweise ohne stilistische Änderungen umsetzbar sein. Zudem soll bevorzugt eine energetisch günstige Kühlung möglich sein.
Diese Aufgabe wird gelöst durch eine Fahrzeugteilstruktur mit den Merkmalen des Anspruchs 1 sowie durch ein Kraftfahrzeug gemäß Anspruch 15. Bevorzugte Weiterbildungen sind Gegenstand der Unteransprüche. Weitere Vorteile und Merkmale der vorliegenden Erfindung ergeben sich aus der allgemeinen Beschreibung und der Beschreibung der Ausführungsbeispiele.
Die erfindungsgemäße Fahrzeugteilstruktur ist insbesondere für einen Personenkraftwagen vorgesehen. Die Fahrzeugteilstruktur umfasst wenigstens eine Kühleinrichtung mit wenigstens einem Luftkanalsystem zum Leiten eines Kühlluftstroms. Das Luftkanalsystem umfasst wenigstens eine Einlassöffnung. Dabei ist mit dem Luftkanalsystem der Kühlluftstrom wenigstens einer Scheinwerfereinrichtung und/oder wenigstens einer Bremseinrichtung zuführbar, sodass die Abwärme der Scheinwerfereinrichtung bzw. der Bremseinrichtung mit dem Kühlluftstrom abgeführt werden kann. Dabei ist ein Frontabschnitt der Scheinwerfereinrichtung wenigstens abschnittsweise freitragend ausgebildet. Die Einlassöffnung ist in Bezug zu dem freitragend ausgebildeten Frontabschnitt zurückversetzt angeordnet und/oder wenigstens teilweise angrenzend an den freitragend ausgebildeten Frontabschnitt angeordnet.
Die vorliegende Erfindung bietet viele Vorteile. Ein erheblicher Vorteil ist, dass die Scheinwerfereinrichtung bzw. die Bremseinrichtung anhand des Luftkanalsystems über den Kühlluftstrom gekühlt werden kann. Dadurch wird eine sehr unaufwendige und kostengünstige und zugleich auch sehr wirksame Kühlung erreicht. Mit der Erfindung wird eine Bauraum sparende und das Gesamtenergiemanagement nicht ungünstig beeinflussende Kühlung bereitgestellt. Das ist besonders vorteilhaft, wenn die Fahrzeugteilstruktur für ein Elektrofahrzeug vorgesehen ist.
Vorteilhaft ist auch, dass das Luftkanalsystem den Kühlluftstrom zu der Scheinwerfereinrichtung führt. Bei Scheinwerfereinrichtungen treten häufig hohe Temperaturen auf, die zu Einbußen in der Leistungsfähigkeit und Langlebigkeit führen können. Das ist besonders bei modernen und entsprechend leistungsfähigen Scheinwerfereinrichtungen von großem Vorteil.
Ebenso vorteilhaft ist die Zufuhr des Kühlluftstroms zu der Bremseinrichtung. Dadurch kann deren Lebensdauer unaufwendig und ohne Energieverbrauch erhöht werden. Ein weiterer Vorteil liegt zudem darin, dass ein gemeinsames Luftkanalsystem für Scheinwerfereinrichtung Bremseinrichtung vorgesehen ist, sodass deren Kühlung mit besonders wenig Komponenten und besonders Bauraum sparend erfolgen kann.
Insbesondere ist die Einlassöffnung im Bereich einer Fahrzeugfront angeordnet. Insbesondere umfasst die Fahrzeugteilstruktur wenigstens eine im Bereich einer Fahrzeugfront angeordnete Einlassöffnung für das Luftkanalsystem. Die Einlassöffnung ist insbesondere zwischen der Scheinwerfereinrichtung und wenigstens einem Außenhautbauteil angeordnet. Zum Zuführen des Kühlluftstroms zu der Scheinwerfereinrichtung und der Bremseinrichtung ist insbesondere ein gemeinsames Luftkanalsystem vorgesehen.
Vorzugsweise ist die Einlassöffnung in Bezug zu einer Frontseite der Scheinwerfereinrichtung zurückversetzt angeordnet. Bevorzugt ist die Einlassöffnung in Bezug zu einer Frontseite eines Außenhautbauteils zurückversetzt angeordnet. Das bietet eine nicht sichtbare bzw. nicht direkt einsehbare Anordnung der Einlassöffnung.
Insbesondere ist die Einlassöffnung in Bezug zu einer sich zwischen der Frontseite der Scheinwerfereinrichtung und der Frontseite des Außenhautbauteils erstreckenden Ebene zurückversetzt angeordnet. Die Einlassöffnung ist insbesondere entlang der X-Achse bzw. der Fahrzeuglängsachse zurückversetzt.
Möglich ist aber auch, dass die Einlassöffnung nicht zurückversetzt angeordnet ist.
Beispielsweise kann die Einlassöffnung in einer Ebene mit der Frontseite der Scheinwerfereinrichtung bzw. des Außenhautbauteils liegen. Möglich ist auch, dass die Einlassöffnung der Scheinwerfereinrichtung und/oder dem Außenhautbauteil vorgelagert ist.
Es ist bevorzugt, dass ein Frontabschnitt der Scheinwerfereinrichtung wenigstens abschnittsweise freitragend ausgebildet ist. Eine solche Ausgestaltung erzeugt den Eindruck eines schwebenden Scheinwerfers. So kann beispielsweise eine sportliche und leichte Gesamtkonstruktion optisch hervorgehoben bzw. unterstrichen werden. Außerhalb des freitragend ausgebildeten Frontabschnitts ist die Scheinwerfereinrichtung insbesondere eingefasst, beispielsweise von wenigstens einem Außenhautbauteil. Der Frontabschnitt umfasst z. B. wenigstens eine transparente Abdeckung und beispielsweise eine Lichtscheibe bzw. Streuscheibe.
Im Bereich des freitragend ausgebildeten Frontabschnitts ist die Scheinwerfereinrichtung insbesondere beabstandet zu dem Außenhautbauteil angeordnet. Insbesondere ist das Außenhautbauteil gegenüber dem freitragend ausgebildeten Frontabschnitt der Scheinwerfereinrichtung zurückversetzt angeordnet. Das Außenhautbauteil ist beispielsweise in Bezug zu dem Frontabschnitt schräg angeordnet und/oder teilweise abgewinkelt ausgebildet. Der freitragend ausgebildete Frontabschnitt steht insbesondere über ein Ende des Außenhautbauteils hinaus, welches der Scheinwerfereinrichtung zugewandt ist. Insbesondere erstreckt sich das Außenhautbauteil im Bereich des freitragend ausgebildeten Frontabschnitts hinter eine Hauptebene des Frontabschnitts.
Der freitragend ausgebildete Frontabschnitt kann an einer Unterseite und/oder Oberseite und/oder an wenigstens einer zwischen einer Ober- und Unterseite verlaufende Längsseite der Scheinwerfereinrichtung angeordnet sein. Möglich ist eine einseitige oder beidseitige oder mehrseitige Anordnung des freitragenden Frontabschnitts. Der freitragende Frontabschnitt kann auch umlaufend und die Scheinwerfereinrichtung vorgesehen sein.
Vorzugsweise ist die Einlassöffnung in Bezug auf den freitragend ausgebildeten Frontabschnitt zurückversetzt angeordnet. Bevorzugt ist auch, dass die Einlassöffnung wenigstens teilweise angrenzend an den freitragend ausgebildeten Frontabschnitt angeordnet ist. Das bietet eine besonders unauffällige Unterbringung und zugleich eine sehr günstige Anströmung der Einlassöffnung durch den Fahrtwind. Insbesondere ist die Einlassöffnung hinter dem freitragend ausgebildeten Frontabschnitt und/oder im freitragend ausgebildeten Frontabschnitt angeordnet. Möglich ist auch, dass die Einlassöffnung wenigstens teilweise außerhalb des freitragend ausgebildeten Frontabschnitts angeordnet ist.
Die Einlassöffnung ist insbesondere oberhalb und/oder unterhalb und/oder linksseitig und/oder rechtsseitig der Scheinwerfereinrichtung angeordnet. Die Einlassöffnung kann einseitig oder beidseitig oder auch mehrseitig oder umlaufend an der Scheinwerfereinrichtung angeordnet sein. Die Einlassöffnung kann direkt anliegend oder beabstandet an der Scheinwerfereinrichtung positioniert sein.
Es ist bevorzugt, dass das Luftkanalsystem wenigstens abschnittsweise entlang wenigstens einer Gehäuseeinrichtung der Scheinwerfereinrichtung verläuft. Insbesondere ist das Luftkanalsystem wärmeleitend an der Gehäuseeinrichtung und/oder einer anderen sich im Betrieb erwärmten Komponente der Scheinwerfereinrichtung angebunden.
Bevorzugt ist auch, dass das Luftkanalsystem wenigstens abschnittsweise entlang einer Radhausschaleneinheit verläuft. Das bietet eine sehr kompakte und unaufwendige Konstruktion für die Kühlung der Bremseinrichtung. Möglich ist auch, dass das Luftkanalsystem wenigstens abschnittsweise entlang der Bremseinrichtung verläuft.
In einer bevorzugten Weiterbildung leitet das Luftkanalsystem den Kühlluftstrom wenigstens teilweise zu wenigstens einer Leuchtdiodeneinrichtung der Scheinwerfereinrichtung. Die Leuchtdiodeneinrichtung umfasst insbesondere wenigstens eine Leuchtdiode und/oder wenigstens eine Leistungselektronik und/oder wenigstens eine Steuerelektronik. Möglich ist auch, dass die Scheinwerfereinrichtung wenigstens eine Gasentladungslampe und/oder wenigstens eine Halogenlampe und/oder ein anderes geeignetes Leuchtmittel umfasst. An solchen Scheinwerferkomponenten können im Betrieb besonders hohe Temperaturbelastungen auftreten. Möglich ist auch, dass das Luftkanalsystem den Kühlluftstrom entlang wenigstens einer anderen sich im Betrieb der Scheinwerfereinrichtung erwärmenden Komponente leitet.
Bei Scheinwerfern mit einer Leuchtdiodeneinrichtung und insbesondere bei besonders intensiven Betriebszuständen wie zum Beispiel Matrix Beam entstehen an Steuergeräten und anderen elektrischen Komponenten hohe Temperaturbelastungen. Die Belastungen betreffen z. B. Stauwärme, Konvektion und Strahlung. Das kann zu Einbußen der Leistungsfähigkeit und Langlebigkeit des kompletten Moduls führen. Daher bietet die Erfindung hier besonders viele Vorteile.
In einer vorteilhaften Weiterbildung leitet das Luftkanalsystem den Kühlluftstrom wenigstens teilweise in wenigstens einen Innenraum der Scheinwerfereinrichtung. Insbesondere ist eine Durchspülung des Scheinwerfers vorgesehen. So kann ein Beschlagen bzw. Erblinden zuverlässig vermieden werden. Insbesondere umfasst das Luftkanalsystem wenigstens einen Bypass, welcher in den Innenraum mündet. Es ist möglich, dass das Luftkanalsystem auch teilweise Luft aus dem Innenraum abführt.
Besonders bevorzugt weist das Luftkanalsystem im Bereich der Bremseinrichtung und/oder einer Radhausschaleneinheit wenigstens eine Auslassöffnung auf. So kann die Kühlluft zuverlässig und unaufwendig Wärme von der Bremseinrichtung abführen. Die Auslassöffnung ist insbesondere im Bereich wenigstens einer Scheibenbremse und vorzugsweise wenigstens einer Bremsscheibe angeordnet. Das Luftkanalsystem kann auch im Bereich der Scheinwerfereinrichtung wenigstens eine Auslassöffnung aufweisen.
Insbesondere umfasst die Bremseinrichtung wenigstens eine Bremsscheibe. Vorzugsweise ist das Luftkanalsystem dazu geeignet und ausgebildet, den Kühlluftstrom gezielt zu der Bremsscheibe zu leiten. Insbesondere ist das Luftkanalsystem dazu geeignet und ausgebildet, mit dem Kühlluftstrom Wärme von der Bremsscheibe abzuführen und diese dadurch zu kühlen. Insbesondere umfasst das Luftkanalsystem wenigstens eine zur gezielten Luftzufuhr ausgebildete Auslassöffnung. So kann die Bremseinrichtung besonders wirksam gekühlt werden. Die Auslassöffnung kann beispielsweise wenigstens einen Schlitz und/oder wenigstens eine Lamelle und/oder wenigstens ein Luftleitelement umfassen. Möglich ist auch, dass die Auslassöffnung eine Düse oder dergleichen umfasst.
In einer bevorzugten Ausgestaltung umfasst das Luftkanalsystem wenigstens zwei miteinander strömungsverbundene Kanalelemente. Insbesondere ist das Luftkanalsystem wenigstens zweiteilig ausgebildet. Das erlaubt eine besonders einfache und zügige Montage des Luftkanalsystems. Das Luftkanalsystem kann auch mehrteilig oder einteilig ausgebildet sein.
Insbesondere umfasst wenigstens ein erstes Kanalelement die Einlassöffnung. Insbesondere umfasst wenigstens ein zweites Kanalelement wenigstens eine der Bremseinrichtung zugeordnete Auslassöffnung. Das erste Kanalelement ist insbesondere als ein Zuluftkanal ausgebildet. Das zweite Kanalelement ist insbesondere als ein Abluftkanal ausgebildet.
Insbesondere ist zwischen dem ersten und dem zweiten Kanalelement wenigstens eine Trennstelle angeordnet. An der Trennstelle sind die beiden Kanalelemente insbesondere lösbar miteinander verbunden. Vorzugsweise sind die beiden Kanalelemente über wenigstens eine Steckverbindung und/oder Rastverbindung und/oder Flanschverbindung und/oder eine andere geeignete Verbindungsart verbunden. Möglich ist auch, dass die Kanalelemente dauerhaft fest miteinander verbunden sind.
Es ist möglich, dass wenigstens ein Kanalelement über seinen Umfang wenigstens teilweise offen ausgebildet ist. Beispielsweise ist das Kanalelement halbseitig offen ausgebildet. Es ist möglich, dass der offen ausgebildete Bereich des Kanalelements im montierten Zustand verschlossen ist. Beispielsweise wird dazu wenigstens ein Teil einer Wandung des Kanalelements durch die Scheinwerfereinrichtung und/oder durch die Radhausschaleneinheit bereitgestellt.
Das erste Kanalelement ist vorzugsweise an der Scheinwerfereinrichtung angeordnet und vorzugsweise befestigt. Das zweite Kanalelement ist vorzugsweise an einer Radhausschaleneinheit angeordnet und vorzugsweise befestigt. Das bietet eine kompakte und zugleich zuverlässige Befestigung der Kanalelemente. Das erste Kanalelement ist insbesondere an einer Gehäuseeinrichtung und/oder an einer Scheinwerferaufnahme der Scheinwerfereinrichtung befestigt. Das zweite Kanalelement kann wenigstens teilweise an der Bremseinrichtung befestigt sein. Möglich ist auch eine Befestigung des ersten und/oder zweiten Kanalelements an einer anderen geeigneten Tragstruktur und beispielsweise an einem Karosseriebauteil.
In einer bevorzugten Weiterbildung sind das erste Kanalelement und/oder das zweite Kanalelement mittels wenigstens einer Rastverbindung befestigbar. Das bietet eine sehr zügige und verlässliche Montage. Insbesondere umfassen das erste und zweite Kanalelement jeweils wenigstens eine Rastverbindung. Möglich ist auch wenigstens eine andere geeignete Montageverbindung.
Möglich ist auch, dass das erste und/oder zweite Kanalelement wenigstens teilweise in die Scheinwerfereinrichtung und/oder die Radhausschaleneinheit und/oder Bremseinrichtung integriert sind. Beispielsweise kann das erste Kanalelement teilweise in das Gehäuse der Scheinwerfereinrichtung integriert sein. Insbesondere ist das zweite Kanalelement wenigstens teilweise in die Radhausschaleneinheit integriert.
Das erste Kanalelement ist vorzugsweise über wenigstens eine Rastverbindung an einer Gehäuseeinrichtung der Scheinwerfereinrichtung und insbesondere eines Frontscheinwerfers verrastet bzw. verclipst. Dabei ist das erste Kanalelement insbesondere halbseitig geöffnet ausgebildet. Insbesondere ist der an der Scheinwerfereinrichtung verclipste Abschnitt offen ausgebildet. Das zweite Kanalelement ist insbesondere an der Radhausschaleneinheit verrastet bzw. verclipst.
Die Anmelderin behält sich vor, eine Fahrzeugteilstruktur nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 zu beanspruchen, bei welcher wenigstens ein Frontabschnitt wenigstens einer Scheinwerfereinrichtung wenigstens abschnittsweise freitragend ausgebildet ist. Dabei ist die Einlassöffnung gegenüber dem freitragend ausgebildeten Frontabschnitt zurückversetzt angeordnet und/oder wenigstens teilweise angrenzend an den freitragend ausgebildeten Frontabschnitt angeordnet.
Das bietet eine Kühlung mit dem Kühlluftstrom, welche ohne stilistische Änderungen im Fahrzeugkonzept umsetzbar ist. Die Einlassöffnung ist besonders unauffällig untergebracht.
Diese Fahrzeugteilstruktur ist vorzugsweise so wie die zuvor beschriebene Fahrzeugteilstruktur weitergebildet.
Das erfindungsgemäße Kraftfahrzeug ist insbesondere ein Personenkraftwagen und vorzugsweise ein Elektrofahrzeug. Dabei umfasst das Kraftfahrzeug wenigstens eine Fahrzeugteilstruktur, wie sie zuvor beschrieben wurde.
Ein solches Kraftfahrzeug bietet eine besonders unaufwendige und wirksame Kühlung und bietet dabei ein besonders vorteilhaftes Energiemanagement.
Die Scheinwerfereinrichtung umfasst insbesondere wenigstens einen Hauptscheinwerfer bzw. Frontscheinwerfer mit Abblendlicht und/oder Fernlicht oder ist als wenigstens ein solcher ausgebildet. Möglich ist auch eine andere Art von Scheinwerfer. Die Scheinwerfereinrichtung umfasst insbesondere wenigstens eine Gehäuseeinrichtung und/oder wenigstens eine Scheinwerferaufnahme.
Die Fahrzeugteilstruktur ist insbesondere für ein Elektrofahrzeug und/oder Hybridfahrzeug vorgesehen. Möglich ist auch, dass die Fahrzeugteilstruktur für einen mit einer Verbrennungskraftmaschine angetriebenen Pkw vorgesehen ist.
Die Fahrzeugteilstruktur umfasst insbesondere wenigstens ein Außenhautbauteil und/oder wenigstens eine Radhausschaleneinheit. Das Außenhautbauteil umfasst insbesondere wenigstens ein Verkleidungsbauteil oder ist als ein solches ausgebildet. Das Außenhautbauteil kann auch durch ein anderes Karosseriebauteil bereitgestellt werden.
Der Kühlluftstrom wird vorzugsweise durch eine passive Luftströmung und insbesondere durch den Fahrtwind zur Verfügung gestellt. Insbesondere ermöglicht der Kühlluftstrom eine Wärmeabfuhr der betriebsbedingten Wärme.
Das Luftkanalsystem dient insbesondere zur Kühlung der Bremseinrichtung für die Räder einer Vorderachse. Kann aber auch zur Kühlung der Bremseinrichtung für die Räder einer Hinterachse ausgebildet sein.
Das Luftkanalsystem umfasst insbesondere wenigstens eine Auslassöffnung. Die Einlassöffnung und/oder die Auslassöffnung sind insbesondere an jeweils einem Kanalende angeordnet. Es ist möglich, dass das Luftkanalsystem wenigstens einen oder mehrere Bypässe aufweist. Ein Bypass kann wenigstens eine weitere Einlassöffnung und/oder weitere Auslassöffnung aufweisen.
Weitere Vorteile und Merkmale der vorliegenden Erfindung ergeben sich aus dem Ausführungsbeispiel, welches im Folgenden mit Bezug auf die beiliegende Figur erläutert wird.
In den Figuren zeigen:

1 ein Kraftfahrzeug mit einer erfindungsgemäßen Fahrzeugteilstruktur in einer schematischen Darstellung;
2 ein Kraftfahrzeug mit einer Fahrzeugteilstruktur in einer geschnittenen bzw. teilweise transparenten Darstellung;
3 ein Kraftfahrzeug mit einer Fahrzeugteilstruktur in einer geschnittenen Seitenansicht;
4 ein Kraftfahrzeug mit einer Fahrzeugteilstruktur in einer geschnittenen Vorderansicht;
5 eine stark schematisierte Darstellung eines Kraftfahrzeugs mit einer Detailansicht der Fahrzeugteilstruktur in einer entlang der Linie A-A geschnittenen Ansicht; und
6 eine stark schematisierte Darstellung eines Frontbereichs eines Kraftfahrzeugs mit einer Fahrzeugteilstruktur in einer geschnittenen Seitenansicht.

Die 1 zeigt eine erfindungsgemäße Fahrzeugteilstruktur 1, welche hier in einem als Personenkraftwagen (Pkw) 101 ausgebildeten Kraftfahrzeug 100 verbaut ist. Der Pkw 101 ist beispielsweise ein Elektrofahrzeug oder wird mit einer Verbrennungskraftmaschine angetrieben.
Das Kraftfahrzeug 100 ist hier ausschnittsweise von schräg oben perspektivisch dargestellt, sodass ein linker Bereich der Fahrzeugfront 11 besonders gut zu erkennen ist.
Die Fahrzeugteilstruktur umfasst eine Kühleinrichtung 2 zum Kühlen von Fahrzeugkomponenten mit einem Kühlluftstrom. Dazu weist die Kühleinrichtung 2 ein Luftkanalsystem 3 auf, welches hier mit einer Einlassöffnung 13 im Bereich der Fahrzeugfront 11 ausgestattet ist. Der sich an die Einlassöffnung 13 anschließende Teil des Luftkanalsystems 3 ist hier nicht sichtbar im Inneren des Fahrzeugs 100 bzw. hinter einem oder mehreren Außenhautbauteilen 6 angeordnet.
Es sind hier drei mögliche Anordnungen für die Einlassöffnung 13 im Bereich einer Scheinwerfereinrichtung 4 gezeigt. Insbesondere ist nur eine Einlassöffnung 13 vorgesehen. So kann die Einlassöffnung 13 beispielsweise unterhalb oder oberhalb oder auch seitlich neben der Scheinwerfereinrichtung 4 angeordnet sein. Es können aber auch zwei oder drei oder mehr Einlassöffnungen 13 vorhanden sein. Für die Anordnung der Einlassöffnung 13 ist dann das jeweils umgebene Außenhautbauteil 6 entsprechend ausgespart bzw. umgeformt.
Die Scheinwerfereinrichtung 4 ist hier als ein Frontscheinwerfer 64 ausgebildet.
Die Kühleinrichtung 2 dient hier zum Kühlen der Scheinwerfereinrichtung 4 und einer hier nicht sichtbar hinter einem Vorderrad 35 angeordneten Bremseinrichtung 5. Dazu leitet das Luftkanalsystem den Kühlluftstrom sowohl zu der Scheinwerfereinrichtung 4 als auch zu der Bremseinrichtung 5. So kann deren Abwärme mit dem Kühlluftstrom abgeführt werden.
Das Luftkanalsystem 3 erstreckt sich von der Einlassöffnung 13 entlang einer hier nicht näher dargestellten Gehäuseeinrichtung 34 des Frontscheinwerfers 64. Das Luftkanalsystem 3 kann sich auch entlang einer Leuchtdiodeneinrichtung 44 des Frontscheinwerfers 64 erstrecken.
Von dem Frontscheinwerfer 64 aus erstreckt sich das Luftkanalsystem 3 weiter und verläuft entlang einer hier nicht näher dargestellten Radhausschaleneinheit 7 bis in die Nähe der Bremseinrichtung 5.
Die Einlassöffnung 13 ist hier vorzugsweise so angeordnet, dass sie in Bezug zu einer Frontseite 14 der Scheinwerfereinrichtung 4 sowie eines im Bereich der Fahrzeugfront 11 angeordneten Außenhautbauteils 6 zurückversetzt angeordnet ist. Das ermöglicht eine optisch besonders unauffällige Anordnung der Einlassöffnung 13.
Mit Bezug zu den 2 bis 4 wird nachfolgend eine Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Fahrzeugteilstruktur 1 an einem Beispiel beschrieben. Dabei ist die Fahrzeugteilstruktur 1 im Wesentlichen so wie mit Bezug zu der 1 beschrieben ausgebildet.
Das Luftkanalsystem 3 umfasst hier zwei Kanalelemente 8, 9, welche miteinander strömungsverbunden sind. Die Einlassöffnung 13 ist dem ersten Kanalelement 8 zugeordnet. Das erste Kanalelement 8 verläuft hier entlang einer Gehäuseeinrichtung 34 der Scheinwerfereinrichtung 4. Eine Auslassöffnung 23 ist dem zweiten Kanalelement 9 zugeordnet. So bildet das erste Kanalelement 8 insbesondere einen Zuluftkanal und das zweite Kanalelement 9 insbesondere einen Abluftkanal.
Das erste Kanalelement 8 erstreckt sich von der Einlassöffnung 13 bis zu einer im Bereich einer Radhausschaleneinheit 7 angeordneten Trennstelle 33. Die Trennstelle 33 verbindet das erste Kanalelement 8 mit dem zweiten Kanalelement 9. Das zweite Kanalelement 9 erstreckt sich von der Trennstelle 33 bis zur Auslassöffnung 23 im Bereich der Bremseinrichtung 5.
Die Auslassöffnung 23 befindet sich im Bereich der Bremseinrichtung 5. Die Bremseinrichtung 5 umfasst hier eine Bremsscheibe 15 und wenigstens einen Bremssattel 25. Dabei ist das Luftkanalsystem 3 so ausgebildet, dass der Kühlluftstrom gezielt zu der Bremsscheibe 15 geleitet wird. Dazu ist die Auslassöffnung 23 hier mit einer Mehrzahl von Lamellen 43 oder Schlitzen ausgestattet. Hier ist eine strömungsoptimierte Anordnung der Lamellen 43 zur optimalen Luftverteilung vorgesehen.
Die Befestigung des ersten und zweiten Kanalelements 8, 9 erfolgt hier jeweils mit wenigstens einer Rastverbindung 10. Die Rastverbindungen 10 sind hier stark schematisiert durch einen Kreis angedeutet. Beispielsweise wird das erste Kanalelement 8 an der Scheinwerfereinrichtung 4 und beispielsweise an deren Gehäuseeinrichtung 34 und/oder Scheinwerferaufnahme verrastet bzw. verclipst. Das zweite Kanalelement 9 wird beispielsweise an der Radhausschaleneinrichtung 7 verrastet bzw. verclipst.
Das erste Kanalelement 8 kann hier auch in die Gehäuseeinrichtung 34 integriert sein. Auch das zweite Kanalelement 9 kann in die Radhausschaleneinheit 7 teilweise oder vollständig integriert sein.
In der 3 ist der Verlauf der beiden Kanalelemente 8, 9 besonders gut zu erkennen. Die Trennstelle 33 ist hier durch eine gestrichelt-gepunktete Linie angedeutet. Die Trennstelle 33 kann auch an einer anderen geeigneten Position vorgesehen sein.
In dem hier gezeigten Beispiel ist die Einlassöffnung 13 unterhalb der Scheinwerfereinrichtung 4 angeordnet. Die Einlassöffnung 13 ist zudem oberhalb eines Außenhautbauteils 6 angeordnet. Dabei ist die Einlassöffnung 13 gegenüber der Frontseite 14, welche hier durch eine Scheibe 74 bereitgestellt wird, zurückversetzt angeordnet. Die Scheibe 74 verschließt den Frontscheinwerfer 64 an seiner Frontseite 14 und ist z. B. eine Streuscheibe. Zudem ist die Einlassöffnung 13 gegenüber einer Frontseite 16 des Außenhautbauteils 6 zurückversetzt angeordnet. Durch das Zurücksetzen gegenüber den Frontseiten 14, 16 ergibt sich ein eine optisch besonders unauffällige Anordnung der Einlassöffnung 13.
Die Scheinwerfereinrichtung 4 ist hier mit einer Leuchtdiodeneinrichtung 44 ausgestattet. Dabei kann der Kühlluftstrom auch zum Kühlen der Leuchtdiodeneinrichtung 44 oder zum Durchspülen eines Innenraums 54 des Frontscheinwerfers 64 eingesetzt werden.
Zur Anbindung der Leuchtdiodeneinrichtung 44 und/oder des Innenraums 54 kann das Luftkanalsystem 3 beispielsweise eine weitere Auslassöffnung und/oder einen oder mehrere Bypässe aufweisen.
In der 4 ist die Anordnung der Einlassöffnung 13 unterhalb der Scheinwerfereinrichtung 4 besonders gut zu erkennen. Die Einlassöffnung 13 ist zudem oberhalb eines Kühlers 102 für ein flüssiges Kühlmittel angeordnet.
Die 5 zeigt eine Detailansicht, welche einen entlang der Linie A-A geschnittenen Ausschnitt des Kraftfahrzeugs 100 näher darstellt. Dabei ist die Anordnung des Luftkanalsystems 3 im Bereich der Radhausschaleneinheit 7 besonders gut zu erkennen.
In der 6 ist eine Fahrzeugteilstruktur 1 gezeigt, bei welcher ein Frontabschnitt 24 der Scheinwerfereinrichtung 4 freitragend ausgebildet ist. Die Einlassöffnung 13 des Luftkanalsystems 3 ist hier angrenzend an den freitragenden Frontabschnitt 24 angeordnet. Zudem ist die Einlassöffnung 13 gegenüber der Frontseite 14 der Scheinwerfereinrichtung 4 und der Frontseite 16 des Außenhautbauteils 6 zurückversetzt angeordnet.
Dabei ist die Scheinwerfereinrichtung 4 an ihrer Oberseite von einem weiteren Außenhautbauteil 6 eingefasst. Dabei verläuft die Frontseite 16 des Außenhautbauteils 6 im Wesentlichen flächenbündig zu der Frontseite 14 der Scheinwerfereinrichtung 4. Im freitragenden Frontabschnitt 24 ist das Außenhautbauteil 6 hier abgewinkelt, sodass der freitragende Frontabschnitt 24 über dass der Scheinwerfereinrichtung 4 zugewandte Ende des Außenhautbauteils 6 hinaus steht.
Insgesamt ergibt sich so der Eindruck eines schwebenden Scheinwerfers. Die Einlassöffnung 13 ist dadurch besonders unauffällig und zugleich strömungsgünstig untergebracht.
So wird an der Gehäuseeinrichtung 34 des Frontscheinwerfers 64 über das stilistische Merkmal einer schwebenden Leuchte ein Luftkanalsystem 3 mit einer Einlassöffnung 13 ermöglicht, welche als solche nicht erkannt wird, weil diese nicht direkt einsehbar ist.
Das Luftkanalsystem 3 kann einen oder mehrere Bypässe aufweisen. Die Bypässe können beispielsweise genutzt werden, um eine ideale Anströmung und Wärmeabfuhr der am meisten betroffenen Komponenten der Scheinwerfereinrichtung 4 bzw. Bremseinrichtung 5 sicherzustellen. Dabei werden auch vorzugsweise solche Komponenten gekühlt, welche nicht direkt am Lufteintritt 13 liegen. Zudem können die Bypässe eine Durchspülung eines Innenraums 54 der Scheinwerfereinrichtung 4 ermöglichen.
Die vorliegende Erfindung bietet ein erheblich verbessertes Energiemanagement für die Scheinwerfereinrichtung 4 bzw. des Moduls Frontscheinwerfer 64. Die Erfindung ermöglicht eine funktionale Erweiterung vorhandener Bauteile, zum Beispiel Gehäuseeinrichtung 34 und Radhausschaleneinrichtung 7, kombiniert mit einem unaufwendigen Befestigungskonzept, beispielsweise eine Rastverbindung. Dadurch kommt es bei der Verwendung der Kühleinrichtung 2 zu keiner Erhöhung der Montagezeit und zugleich kann eine Gewichtsoptimierung bzw. Gewichtsreduktion erreicht werden. Zudem wird mit der Erfindung eine Vermeidung von Überhitzung und somit eine Sicherstellung von Qualität und Langlebigkeit erreicht. Des weiteren bietet die Erfindung eine erhebliche Optimierung der Bremsenbelüftung bzw. Bremsenkühlung.
Bezugszeichenliste

1: Fahrzeugteilstruktur
2: Kühleinrichtung
3: Luftkanalsystem
4: Scheinwerfereinrichtung
5: Bremseinrichtung
6: Außenhautbauteil
7: Radhausschaleneinheit
8: Kanalelement
9: Kanalelement
10: Rastverbindung
11: Fahrzeugfront
13: Einlassöffnung
14: Frontseite
15: Bremsscheibe
16: Frontseite
23: Auslassöffnung
24: Frontabschnitt
25: Bremssattel
33: Trennstelle
34: Gehäuseeinrichtung
35: Vorderrad
43: Lamelle
44: Leuchtdiodeneinrichtung
54: Innenraum
64: Frontscheinwerfer
74: Scheibe
100: Kraftfahrzeug
101: Personenkraftwagen
102: Kühler

Claims

Fahrzeugteilstruktur (1), insbesondere für einen Personenkraftwagen (101), umfassend wenigstens eine Kühleinrichtung (2) mit wenigstens einem wenigstens eine Einlassöffnung (13) aufweisenden Luftkanalsystem (3) zum Leiten eines Kühlluftstroms, dadurch gekennzeichnet, dass mit dem Luftkanalsystem (3) der Kühlluftstrom wenigstens einer Scheinwerfereinrichtung (4) und wenigstens einer Bremseinrichtung (5) zuführbar ist, sodass deren Abwärme mit dem Kühlluftstrom abgeführt werden kann und dass ein Frontabschnitt (24) der Scheinwerfereinrichtung (4) wenigstens abschnittsweise freitragend ausgebildet ist und dass die Einlassöffnung (13) in Bezug zu dem freitragend ausgebildeten Frontabschnitt (24) zurückversetzt angeordnet ist und/oder wenigstens teilweise angrenzend an den freitragend ausgebildeten Frontabschnitt (24) angeordnet ist.
Fahrzeugteilstruktur (1) nach Anspruch 1, wobei die Einlassöffnung (13) in Bezug zu einer Frontseite (14) der Scheinwerfereinrichtung (4) und/oder einer Frontseite (16) eines Außenhautbauteils (6) zurückversetzt angeordnet ist.
Fahrzeugteilstruktur (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Einlassöffnung (13) oberhalb und/oder unterhalb und/oder linksseitig und/oder rechtsseitig der Scheinwerfereinrichtung (4) angeordnet ist.
Fahrzeugteilstruktur (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Luftkanalsystem (3) wenigstens abschnittsweise entlang wenigstens einer Gehäuseeinrichtung (34) der Scheinwerfereinrichtung (4) und/oder wenigstens abschnittsweise entlang einer Radhausschaleneinheit (7) verläuft.
Fahrzeugteilstruktur (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Luftkanalsystem (3) den Kühlluftstrom wenigstens teilweise zu wenigstens einer Leuchtdiodeneinrichtung (44) der Scheinwerfereinrichtung (4) leitet.
Fahrzeugteilstruktur (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Luftkanalsystem (3) den Kühlluftstrom wenigstens teilweise in wenigstens einen Innenraum (54) der Scheinwerfereinrichtung (4) leitet.
Fahrzeugteilstruktur (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Luftkanalsystem (3) im Bereich der Bremseinrichtung (5) und/oder einer Radhausschaleneinheit (7) wenigstens eine Auslassöffnung (23) aufweist.
Fahrzeugteilstruktur (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Bremseinrichtung (5) wenigstens eine Bremsscheibe (15) aufweist und wobei das Luftkanalsystem (3) dazu geeignet und ausgebildet ist, den Kühlluftstrom gezielt zu der Bremsscheibe (15) zu leiten.
Fahrzeugteilstruktur (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Luftkanalsystem (3) wenigstens zwei miteinander strömungsverbundene Kanalelemente (8, 9) umfasst und wobei wenigstens ein erstes Kanalelement (8) die Einlassöffnung (13) umfasst und wobei wenigstens ein zweites Kanalelement (9) wenigstens eine der Bremseinrichtung (5) zugeordnete Auslassöffnung (23) umfasst.
Fahrzeugteilstruktur (1) nach dem vorhergehenden Anspruch, wobei das erste Kanalelement (8) an der Scheinwerfereinrichtung (4) angeordnet ist und/oder wobei das zweite Kanalelement (9) an einer Radhausschaleneinheit (7) angeordnet, vorzugsweise befestigt, ist.
Fahrzeugteilstruktur (1) nach einem der beiden vorhergehenden Ansprüche, wobei das erste Kanalelement (8) und/oder das zweite Kanalelement (9) mittels wenigstens einer Rastverbindung (10) befestigbar sind.
Fahrzeugteilstruktur (1) nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1, wobei wenigstens ein Frontabschnitt (24) wenigstens einer Scheinwerfereinrichtung (4) wenigstens abschnittsweise freitragend ausgebildet ist und dass die Einlassöffnung (13) gegenüber dem freitragend ausgebildeten Frontabschnitt (24) zurückversetzt angeordnet ist und/oder wenigstens teilweise angrenzend an den freitragend ausgebildeten Frontabschnitt (24) angeordnet ist.
Kraftfahrzeug (100), insbesondere Personenkraftwagen (101), umfassend wenigstens eine Fahrzeugteilstruktur (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche.