DE102017212312A1

DE102017212312A1 - Luftzuführungsvorrichtung für eine Bremseinrichtung eines Kraftfahrzeugs

Info

Publication number: DE102017212312A1
Application number: DE102017212312.5A
Authority: DE
Inventors: Jörg Hornischer; Bernhard Enslinger
Original assignee: Audi AG
Current assignee: Audi AG
Priority date: 2017-07-19
Filing date: 2017-07-19
Publication date: 2019-01-24

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Luftzuführungsvorrichtung (10) für eine Bremseinrichtung (12) eines Kraftfahrzeugs umfassend einen Luftkanal (14) mit mindestens einer Lufteintrittsöffnung (16) und einer Luftaustrittsöffnung (18) wobei ein Luftstrom über einen Luftkanal (14) einen Teil der Bremseinrichtung (12) beaufschlagt. Die Erfindung zeichnet sich dadurch aus, dass ein vom Kraftfahrzeug erwärmter Luftstrom (20) einen Teil der Bremseinrichtung (12) beaufschlagt.

Description

Die Erfindung betrifft eine Luftzuführungsvorrichtung für eine Bremseinrichtung eines Kraftfahrzeugs gemäß der im Oberanspruch 1 angegebenen Art.
Luftzuführungsvorrichtungen zur Kühlung von Bremsen bei Kraftfahrzeugen sind aus dem Stand der Technik bekannt. So wird z. B. in DE 10 2015 207 535 A1 beschrieben, wie Fahrtwind in eine Lufteintrittsöffnung strömt und mit einer gebläseerzeugten Luftströmung zusammengeführt wird. Letztere fließt durch eine Luftleiteinrichtung, die die Funktion einer Strahlpumpe besitzt, um das Durchströmen der zusammengeführten Kühlluft zu beschleunigen. Die Luftaustrittsöffnung ist im Radgehäuse so eingebaut, dass die durchströmende Kühlluft einen Teil der Bremse beaufschlagt und somit die Bremsscheibe ausreichend kühlt.
Bremsanlagen, insbesondere bei Sportfahrzeugen, müssen hohen Temperaturen und hohen Belastungen standhalten. Eine Bremse erreicht jedoch ihre optimale Performance erst, wenn sie sich nach einigen stärkeren Bremsvorgängen auf Betriebstemperatur erwärmt hat. Eine kalte Bremse übt sich negativ auf die Sicherheit aus und weist zudem eine höhere Geräuschentwicklung auf, die störend auf Passanten und Insassen wirkt.
Die Bremsleistung verschlechtert sich bei Regen, weswegen nasse Bremsbeläge in regelmäßigen Intervallen kurz an die Bremsscheiben angelegt werden, um sie zu trocknen. Die Folge ist sowohl ein höherer Verschleiß der Bremsbeläge als auch ein höherer Energieverbrauch und höhere Emissionen. Die suboptimale Leistung einer Bremse im kalten oder nassen Betriebszustand reduziert nicht nur die Sicherheit, z. B. durch längere Bremswege, sondern erhöht auch Bremsscheibenbeschädigungen durch Notbremsungen.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, eine Luftzuführungsvorrichtung für eine Bremseinrichtung eines Kraftfahrzeugs gemäß der im Oberbegriff des Patentanspruches 1 angegebenen Art derart weiterzubilden, dass - insbesondere für eine hoch beanspruchte Bremse - ein frühzeitiges Erreichen der optimalen Betriebstemperatur sichergestellt ist und dass eine verschleißarme Trocknung der Bremse ermöglicht ist.
Diese Aufgabe wird durch die kennzeichnenden Merkmale des Patentanspruches 1 in Verbindung mit seinen Oberbegriffsmerkmalen gelöst.
Die Unteransprüche bilden vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung.
In bekannter Art und Weise umfasst die Luftzuführungsvorrichtung für eine Bremseinrichtung eines Kraftfahrzeugs einen Luftkanal mit mindestens einer Lufteintrittsöffnung und einer Luftaustrittsöffnung, wobei über diesen Luftkanal ein Teil der Bremseinrichtung, insbesondere die Bremsscheibe, mit einem Luftstrom beaufschlagt wird.
Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass ein vom Kraftfahrzeug erwärmter Luftstrom durch die Luftaustrittsöffnung fließt. Die erfindungsgemäße Ausgestaltung der Luftzuführvorrichtung hat den positiven Effekt, dass eine hoch beanspruchte Bremse frühzeitig Betriebstemperatur erreicht ohne stärkere Bremsvorgänge zu tätigen. Die vorteilhafte Folge ist, dass die Ansprechzeit der Bremsanlage, bzw. der Bremsweg, reduziert ist. Weitere Vorteile sind, dass Bremsbeschädigungen auf Grund von Notbremsungen im kalten Zustand sich reduzieren und auch die Akustik der Bremse sich verbessert. Die Beaufschlagung warmer Luft ermöglicht zudem das Trocknen der Bremse, vor allem bei schlechtem Wetter. Das übt sich nicht nur positiv auf die Sicherheit aus, sondern reduziert Energieverbrauch und Emissionen und verhindert unnötigen Verschleiß der Bremsanlage.
Vorzugsweise erfolgt die Anströmung der erwärmten Luft durch Abluft vom Motorkühler. Das ermöglicht in sehr effizienter Weise gleichzeitig die Bremsanlage auf Betriebstemperatur zu erwärmen und die Bremsbeläge zu trocknen.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung hat der Luftkanal mindestens eine weitere Lufteintrittsöffnung durch die kühlere Außenluft eintritt. Dadurch ist es möglich die Bremsanlage zusätzlich gezielt zu kühlen. Dies hat den positiven Effekt, unerwünscht hohe Betriebstemperaturen zu vermeiden.
Vorzugsweise leitet ein zweiter Luftkanal, der dem Fahrtwind ausgesetzt ist, kühle Außenluft über die zweite Lufteintrittsöffnung zur Bremseinrichtung.
Bevorzugt ist ein Ventil zwischen den beiden Luftkanälen angeordnet. Das Ventil schaltet dynamisch zwischen den Luftkanälen um und ermöglicht somit eine Anpassung der Luftstromführung an die betriebsbedingten Umstände.
Eine weitere bevorzugte Ausführungsform sieht vor, dass das Ventil zwischen den Luftkanälen mittels einer Steuer-/Regeleinheit steuer- und/oder regelbar ist.
Es ist denkbar, dass die Steuer-/Regeleinheit sowohl einen Regensensor als auch einen Temperatursensor zur thermischen Überwachung der Bremsanlage umfasst. Die Steuer-/Regeleinheit dient zur Luftkanalumschaltung zwischen dem gewärmten und kühlen Luftstrom. Je nach Betriebsfall wird die Bremsanlage entweder gewärmt und gleichzeitig getrocknet oder gekühlt. Die positive Folge davon ist, dass die optimale Betriebstemperatur und ein permanenter Trockenzustand der Bremsanlage gewährleistet sind. Das wiederum bedeutet verkürzte Ansprechzeit der Bremsanlage, was sich vorteilhaft auf die Sicherheit auswirkt, den Energieverbrauch und Emissionen reduziert, und sowohl den Verschleiß der Bremsbeläge und Bremsscheiben als auch Bremsbeschädigungen mindert.
Weitere Vorteile und Anwendungsmöglichkeiten der vorliegenden Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung in Verbindung mit der Zeichnung.
In der Zeichnung bedeutet:

1 eine Untersicht auf eine erfindungsgemäße Luftzuführungsvorrichtung.

1 zeigt in einer schematischen Teilansicht eine insgesamt mit der Bezugsziffer 10 bezeichnete Luftzuführungsvorrichtung für eine Bremseinrichtung 12 an einem Rad 13 eines Kraftfahrzeugs.
Die Luftzuführungsvorrichtung 10 umfasst einen Luftkanal 14 mit einer Lufteintrittsöffnung 16 und einer Luftaustrittsöffnung 18, so gestaltet, dass der vom Kraftfahrzeug erwärmte Luftstrom 20 in die Lufteintrittsöffnung 16 einströmt und über die Luftaustrittsöffnung 18 einen Teil der Bremseinrichtung 12, insbesondere die Bremsscheibe der Bremsanlage 12, beaufschlagt. Der erwärmte Luftstrom 20 stammt vorwiegend von der warmen Abluft des Kühlers 22.
Der Luftkanal 14 hat mindestens eine weitere Lufteintrittsöffnung 24, die so angeordnet ist, dass kühlere Außenluft 25, insbesondere Fahrtwind, über den zweiten Luftkanal 26 in den ersten Luftkanal 14 einströmt. Der kühle Luftstrom verlässt den Luftkanal 14 über die Luftaustrittsöffnung 18 und beaufschlagt einen Teil der Bremseinrichtung 12.
Ein Ventil 28 ist an der zusammenführenden Stelle der Luftkanäle 14, 26 angeordnet und ermöglicht das dynamische Umschalten zwischen dem erwärmten Luftstrom 20 und dem kühlen Luftstrom 25.
Des Weiteren ist das Ventil 28 mit einer Steuer-/Regeleinheit verbunden, die aus Gründen der Übersichtlichkeit hier nicht dargestellt ist. Sensoren, z. B. Regensensoren und Temperatursensoren, kommunizieren mit der Steuer-/Regeleinheit. Mittels eines Sensors 30 erfolgt insbesondere die fortlaufende thermische Überwachung der Bremseinrichtung 12. Die warme Luftanströmung 20 des Kühlers 22 ermöglicht rasche Erwärmung der Bremseinrichtung 12 auf die optimale Betriebstemperatur. Sobald diese erreicht ist, schaltet das Ventil 28 auf die kühlere Luftanströmung 25 des Fahrtwindes. Dynamisches Umschalten zwischen den Luftkanälen 14, 26 ermöglicht, dass die optimale Betriebstemperatur der Bremseinrichtung 12 durch Kühlen oder Erwärmen konstant bleibt.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

DE 102015207535 A1 [0002]

Claims

Luftzuführungsvorrichtung (10) für eine Bremseinrichtung (12) eines Kraftfahrzeugs, umfassend einen Luftkanal (14) mit mindestens einer ersten Lufteintrittsöffnung (16) und einer Luftaustrittsöffnung (18), wobei ein Luftstrom über den Luftkanal (14) einen Teil der Bremseinrichtung (12) beaufschlagt, dadurch gekennzeichnet, dass ein vom Kraftfahrzeug erwärmter Luftstrom (20) durch die Luftaustrittsöffnung (18) strömt.
Luftzuführungsvorrichtung (10) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass warme Abluft des Kühlers (22) durch den Luftkanal (14) strömt.
Luftzuführungsvorrichtung (10) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Luftkanal (14) mindestens eine zweite Lufteintrittsöffnung (24) hat, durch die kühlere Außenluft (25) eintritt.
Luftzuführungsvorrichtung (10) nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass ein zweiter Luftkanal (26), der dem Fahrtwind ausgesetzt ist, kühle Außenluft (25) über die zweite Lufteintrittsöffnung (24) in den ersten Luftkanal (14) leitet.
Luftzuführungsvorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen den Luftkanälen (14, 26) ein Ventil (28) angeordnet ist, welches dynamisch zwischen den Luftkanälen (14, 26) umschaltet.
Luftzuführungsvorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Ventil (28) mittels einer Steuer-/Regeleinheit steuer- und/oder regelbar ist.
Luftzuführungsvorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuer-/Regeleinheit des Ventils auf Regensensoren reagiert und mit mindestens einem Sensor (30) die Bremseinrichtung (12) thermisch überwacht.