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Technisches Feld
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Die Erfindung betrifft eine anpassbare Luftleitanordnung für ein Fahrzeug und ein Fahrzeug, das eine solche Anordnung umfasst.
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Hintergrund und Stand der Technik
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Ein Luftstrom kann mittels eines Luftleitelements zu einem Wärmetauscher geleitet werden, der innerhalb einer Karosserie angeordnet ist, wie beispielsweise einer Karosserie eines Fahrzeugs. Das Luftleitelement ist dazu eingerichtet, Luft von einer oder von mehreren Öffnungen in der Karosserie zu dem Wärmetauscher innerhalb der Karosserie zu leiten. Der Wärmetauscher kann dazu eingerichtet sein, einen Verbrennungsmotor in dem Fahrzeug und/oder andere Komponenten in dem Fahrzeug zu kühlen. Der Luftstrom kann auch durch einen Lüftungsschacht hindurchtreten, um ein Fahrer- und Passagierabteil mit Luft zu versorgen.
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Wenn der Wärmetauscher im vorderen Teil des Fahrzeugs angeordnet ist, kann der den Wärmetauscher durchlaufende Luftstrom der Stauluft entspringen, welche die Luft ist, die gezwungen wird, während einer Bewegung eines Fahrzeugs in die Öffnungen in der Karosserie einzutreten. Der Luftstrom kann auch mittels eines Lüfters erzeugt werden, der bei dem Wärmetauscher angetrieben ist und von dem Verbrennungsmotor in dem Fahrzeug oder mittels eines Elektromotors angetrieben wird. Der sich aus der Stauluft und/oder dem Lüfter ergebende Luftstrom tritt durch eine Anzahl von Öffnungen in der Front des Fahrzeugs in die Karosserie ein und fließt anschließend durch den Wärmetauscher. In einigen Anwendungen kann eine Anzahl von Wärmetauschern hintereinander angeordnet sein, sodass der einen Wärmetauscher durchlaufende Luftstrom zu dem hinter dem ersten Wärmetauscher angeordneten nächsten Wärmetauscher fortfahren wird.
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In schweren Fahrzeugen, wie beispielsweise Lastwagen, kann der Wärmetauscher nahe an den vorderen Öffnungen in der Karosserie angeordnet sein, sodass die Luft, die in die Öffnungen in der Karosserie eintritt, direkt zu dem Wärmetauscher fließen und diesen durchlaufen kann. Falls der Wärmetauscher aber in einem Abstand von den vorderen Öffnungen in der Karosserie angeordnet ist, kann lediglich ein Teil der Luft, die in die Öffnungen eintritt, in die Richtung des Wärmetauschers und durch den Wärmetauscher hindurchfließen. Ein maßgeblicher Teil des Luftstroms kann an dem Wärmetauscher vorbeifließen. Dies kann zu einem Verlust an Kühlung in dem Wärmetauscher führen. Ferner wird Umluft von dem Verbrennungsmotor-Abteil um den Wärmetauscher herumfließen und diese kann in den Wärmetauscher zurückgezogen werden, was die Kühlkapazität verringert.
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Dokument
US 20150068825 A1 offenbart einen baulichen Luftleiter in dem vorderen Teil eines Kraftfahrzeugs. Luft tritt in zumindest eine Belüftungsöffnung in dem vorderen Karosserieteil des Fahrzeugs ein und wird mittels eines Luftleitmoduls zu einem Radiator geleitet.
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Zusammenfassung der Erfindung
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Um für eine Überprüfung, bei einer Wartung oder, wenn der Wärmetauscher ausgetauscht werden soll, Zugang zu dem Wärmetauscher zu erlangen, müssen die bekannten Luftleitmodule zunächst mit Werkzeugen entfernt werden. Dies kann kompliziert und zeitaufwendig sein.
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Die Front des Fahrzeugs kann langgestreckt sein, um eine verbesserte Aerodynamik zur Verminderung des Luftwiderstands und daher zur Verminderung des Kraftstoffverbrauchs zu erzielen. Diese Verlängerung wird teilweise in der Front des Fahrzeugs durchgeführt. Die Front des Fahrzeugs kann nach vorne bewegt und aerodynamisch geformt werden. Dies kann zu einem großen hohlen Volumen zwischen der frontseitigen Karosserie des Fahrzeugs und dem Wärmetauscher führen. Ein starres Luftleitmodul, das in diesem großen hohlen Volumen angeordnet ist, kann bei einer Überprüfung, einer Wartung oder einem Austausch des Wärmetauschers kompliziert und zeitaufwendig zu entfernen sein. Zudem kann ein solches Luftleitmodul ein beträchtliches Gewicht haben, was das Gesamtgewicht des Fahrzeugs und daher auch den Kraftstoffverbrauch des Fahrzeugs erhöht.
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Es besteht ein Bedarf eine anpassbare Luftleitanordnung weiterzuentwickeln, die dazu eingerichtet ist, Luft von zumindest einer Öffnung in einer Karosserie zu zumindest einem luftsammelnden Element zu leiten, wie beispielsweise zu einem Wärmetauscher oder einem Lüftungsschacht innerhalb der Karosserie. Es besteht auch ein Bedarf, eine anpassbare Luftleitanordnung zu entwickeln, die Zugang zu zumindest einem luftsammelnden Element, wie beispielsweise einem Wärmetauscher oder einem Lüftungsschacht innerhalb einer Karosserie, für eine Überprüfung, eine Wartung und/oder einen Austausch des zumindest einen luftsammelnden Elements gewährt, wie beispielsweise eines Wärmetauschers oder eines Lüftungsschachts.
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Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, eine anpassbare Luftleitanordnung weiterzuentwickeln, die dazu eingerichtet ist, Luft von zumindest einer Öffnung in einer Fahrzeugkarosserie zu zumindest einem luftsammelnden Element zu leiten, wie beispielsweise zu einem Wärmetauscher oder zu einem Lüftungsschacht innerhalb der Karosserie.
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Eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine anpassbare Luftleitanordnung bereitzustellen, die Zugang zu zumindest einem luftsammelnden Element, wie beispielsweise einem Wärmetauscher oder einem Lüftungsschacht innerhalb einer Karosserie, für eine Überprüfung, eine Wartung und/oder einen Austausch des zumindest einen luftsammelnden Elements gewährt, wie beispielsweise eines Wärmetauschers oder eines Lüftungsschachts.
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Diese Aufgaben werden mit der oben erwähnten anpassbaren Luftleitanordnung gemäß den beigefügten Ansprüchen gelöst.
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Gemäß einem Aspekt der Erfindung umfasst eine anpassbare Luftleitanordnung für ein Fahrzeug zumindest ein Luftleitelement, das dazu eingerichtet ist, Luft von zumindest einer Öffnung in einer Karosserie zu zumindest einem luftsammelnden Element innerhalb der Karosserie zu leiten. Das zumindest eine Luftleitelement ist ausdehnbar und einziehbar zwischen der Karosserie und dem zumindest einen luftsammelnden Element, sodass das zumindest eine Luftleitelement in einer ausgedehnten Position dazu eingerichtet ist, Luft von der zumindest einen Öffnung zu dem zumindest einen luftsammelnden Element zu leiten, und in einer eingezogenen Position dazu eingerichtet ist, Zugang zu dem zumindest einen luftsammelnden Element für eine Überprüfung, eine Wartung und/oder einen Austausch zu gewähren.
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Eine derartige anpassbare Luftleitanordnung kann Luft von der zumindest einen Öffnung in der Karosserie zu dem zumindest einen luftsammelnden Element innerhalb der Karosserie leiten. Eine Anzahl von Luftleitelementen kann in Abhängigkeit von der Ausgestaltung des vorderen Teils des Fahrzeugs für unterschiedliche Abschnitte des luftsammelnden Elements verwendet werden, wobei der Bedarf, Luft zu den speziellen Abschnitten des luftsammelnden Elements zu leiten, und der Bedarf, Luft zu dem luftleitenden Element zu leiten, davon abhängt, ob das Fahrzeug in Betrieb ist oder nicht.
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Die anpassbare Luftleitanordnung kann für eine Überprüfung, für eine Wartung und/oder für einen Austausch des zumindest einen luftsammelnden Elements Zugang zu dem zumindest einen luftsammelnden Element innerhalb der Karosserie gewähren. In der eingezogenen Position wird die Größe des Luftleitelements minimiert sein. Daher wird das zumindest eine Luftleitelement Zugang zu dem zumindest einen luftsammelnden Element gewähren, wenn es sich in der eingezogenen Position befindet.
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Gemäß einem Aspekt der Erfindung ist das zumindest eine Luftleitelement an einem Ende fest an der Karosserie befestigt, und das zumindest eine Luftleitelement ist dazu eingerichtet, sich in Richtung auf das luftsammelnde Element zu auszudehnen und sich in Richtung auf die Karosserie zu einzuziehen. In der eingezogenen Position ist die Größe des zumindest einen Luftleitelements minimiert. Der Hauptteil des Luftleitelements ist daher bei der Karosserie angeordnet, was Zugang zu dem zumindest einen luftsammelnden Element für eine Überprüfung, für eine Wartung und oder für einen Austausch des luftsammelnden Elements gewähren wird.
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Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung ist das zumindest eine Luftleitelement an einem Ende fest an dem zumindest einen luftsammelnden Element befestigt, und das zumindest eine Luftleitelement ist dazu eingerichtet, sich in Richtung auf die Karosserie zu auszudehnen und sich in Richtung auf das luftsammelnde Element zu einzuziehen. In der eingezogenen Position ist die Größe des zumindest einen Luftleitelements minimiert und in der eingezogenen Position ist der Hauptteil des Luftleitelements bei dem luftsammelnden Element angeordnet. Wenn das luftsammelnde Element ausgetauscht wird, kann auch das Luftleitelement ausgetauscht werden. Das Luftleitelement kann allerdings von dem ausgetauschten luftsammelnden Element entfernt und an dem neuen luftsammelnden Element angebracht werden.
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Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung ist das zumindest eine Luftleitelement mittels eines Fluids ausdehnbar und einziehbar. Wenn das Luftleitelement ausgedehnt wird, kann das Fluid mittels Druck in das Luftleitelement hineingedrückt werden. Der Druck kann von einer Pumpe oder einem Kompressor erzeugt werden. Ferner kann, falls das Fluid Luft ist, das Luftleitelement mittels Luft ausgedehnt werden, die während einer Bewegung eines Fahrzeugs in die zumindest eine Öffnung in der Karosserie gedrückt wird. Wenn das Luftleitelement eingezogen wird, kann das Fluid aus dem Luftleitelement derart herausgezogen werden, dass in dem Luftleitelement ein Vakuum erzeugt wird.
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Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung ist das Luftleitelement mittels eines Elektromotors ausdehnbar und einziehbar. Ein Mechanismus, der Kabel, ein Getriebe und/oder eine Achse umfasst, kann mit dem Luftleitelement verbunden sein, und der Mechanismus kann von dem Elektromotor angetrieben sein, um das Luftleitelement auszudehnen und einzuziehen.
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Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung ist das zumindest eine Luftleitelement mittels zumindest einer Feder ausdehnbar und einziehbar. Wenn das Luftleitelement ausgedehnt wird, kann die Feder das Luftleitelement zu der ausgedehnten Position ziehen oder drücken. Dieselbe Feder oder eine andere Feder kann das Luftleitelement zu der eingezogenen Position einziehen.
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Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung ist das zumindest eine Luftleitelement aus einem flexiblen Material ausgebildet, wie beispielsweise aus Gummi. Das Luftleitelement kann in verschiedene Formen transformiert werden, wenn es aus einem flexiblen Material ausgebildet ist. In der eingezogenen Position kann das Luftleitelement in ein sehr kleines Teil transformiert werden, obwohl es in der ausgedehnten Position eine große Leitfläche für Luft bereitstellen kann. Das aus einem flexiblen Material ausgebildete Luftleitelement kann gefaltet, gerollt und/oder geknittert werden, wenn es zu der eingezogenen Position transformiert wird.
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Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung ist das zumindest eine Luftleitelement aus einem starren Material ausgebildet, wie beispielsweise aus einem gehärteten Polymer oder aus einem Metall. Das Luftleitelement kann aus einer Anzahl starrer Abschnitte ausgebildet sein, die miteinander mittels Gelenken oder dergleichen verbunden sind. In der eingezogenen Position werden die Abschnitte gefaltet, um eine kompakte Form bereitzustellen.
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Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung ist das zumindest eine Luftleitelement mittels eines Ein- oder Ausfaltens oder eines Ein- oder Ausrollens des Luftleitelements ausdehnbar und einziehbar. Das Luftleitelement kann in der eingezogenen Position eine sehr kompakte Form aufweisen, wenn es gefaltet oder gerollt ist.
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Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung ist das zumindest eine Luftleitelement mittels eines Ausgestaltens des zumindest einen Luftleitelements als eine teleskopische Anordnung ausdehnbar und einziehbar. Falls das Luftleitelement aus einer Anzahl von starren Abschnitten ausgebildet ist, können diese derart geformt sein, dass sie als eine Teleskopanordnung zusammenwirken. Das Luftleitelement kann in der eingezogenen Position eine sehr kompakte Form aufweisen, wenn die Abschnitte teleskopisch eingezogen sind.
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Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung ist das zumindest eine Luftleitelement mittels einer Ziehharmonika-Anordnung ausdehnbar und einziehbar, die in der eingezogenen Position mit gefalteten Oberflächen versehen ist. Das Luftleitelement kann in der eingezogenen Position sehr kompakt sein, falls das Luftleitelement als eine Ziehharmonika geformt ist. In der eingezogenen Position sind die Oberflächen des Luftleitelements zickzackförmig gefaltet, ähnlich wie ein Ziehharmonika-Instrument. In der ausgedehnten Position sind die Oberflächen des Luftleitelements zu im Wesentlichen ebenen Oberflächen gedehnt.
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Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung ist das luftsammelnde Element ein Wärmetauscher. Ein derartiger Wärmetauscher kann ein Ladeluftkühler, ein Radiator für einen Verbrennungsmotor, ein Ölkühler für ein Getriebe oder dergleichen sein. Luft wird gesammelt und durch den Wärmetauscher hindurchgeführt, um ein erwärmtes Medium innerhalb des Wärmetauschers zu kühlen.
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Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung ist das luftsammelnde Element ein Lüftungsschacht. Der Lüftungsschachte kann in oder an der Wandung zwischen einem Motorabteil und einem Fahrer- und Passagierabteil innerhalb der Karosserie des Fahrzeugs angeordnet sein. Lust wird gesammelt und durch den Lüftungsschacht hindurchgeführt, um dem Fahrer- und Passagierabteil Luft bereitzustellen.
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Die obengenannten Aufgaben werden auch mittels eines Fahrzeugs gemäß den beigefügten Ansprüchen gelöst.
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Gemäß einem Aspekt der Erfindung umfasst das Fahrzeug eine anpassbare Luftleitanordnung. Wenn das Fahrzeug mit einer anpassbaren Luftleitanordnung versehen ist, wird ein wirksames Leiten von Luft zu dem luftsammelnden Element erzielt, obwohl der vordere Teil des Fahrzeugs ausgedehnt ist, um eine verbesserte Aerodynamik zu erzielen. Die anpassbare Luftleitanordnung kann auch Zugang zu dem zumindest einen luftsammelnden Element innerhalb der Karosserie für eine Überprüfung, für eine Wartung und/oder für einen Austausch des zumindest einen luftsammelnden Elements gewähren.
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Weitere Aufgaben, Vorteile und neue Merkmale der vorliegenden Erfindung werden sich dem Fachmann aus der nachfolgenden Beschreibung sowie aus dem praktischen Umsetzen der Erfindung ergeben. Wo untenstehend Ausführungsformen der Erfindung beschrieben werden, sollte beachtet werden, dass diese nicht auf die speziellen beschriebenen Details beschränkt sind. Spezialisten, die Zugang zu der Lehre hierin haben, werden weitere Anwendungen, Abwandlungen und Einsatzmöglichkeiten in anderen Bereichen erkennen, die innerhalb des Rahmens der Erfindung liegen.
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Unter diesem Gesichtspunkt kann das Luftleitelement mittels einer Kombination eines Fluids, eines Elektromotors und zumindest einer Feder ausdehnbar und einziehbar sein, sowohl dann, wenn das Luftleitelement dazu eingerichtet ist, sich in Richtung auf das luftsammelnde Element zu auszudehnen und sich in Richtung auf die Karosserie zu einzuziehen, als auch dann, wenn das Luftleitelement dazu eingerichtet ist, sich in Richtung auf die Karosserie zu auszudehnen und sich in Richtung auf das zumindest eine luftsammelnde Element zu einzuziehen.
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Auch eine Kombination eines Luftleitelements, das aus einem flexiblen Material ausgebildet ist, wie beispielsweise aus Gummi, und eines Luftleitelements, das aus einem starren Material ausgebildet ist, wie beispielsweise aus einem gehärteten Polymer oder einem Metall, ist möglich.
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Ferner kann es möglich sein, ein Luftleitelement, das mittels eines Ein- oder Ausfaltens oder eines Ein- oder Ausrollens des Luftleitelements ausdehnbar und einziehbar ist, das mittels eines Ausgestaltens des zumindest einen Luftleitelements als eine teleskopische Anordnung ausdehnbar und einziehbar ist, und das mittels einer Ziehharmonika-Anordnung ausdehnbar und einziehbar ist, die in der eingezogenen Position mit gefalteten Oberflächen versehen ist, innerhalb einer anpassbaren Luftleitanordnung zu kombinieren. Diese Kombination ist sowohl dann möglich, wenn das Luftleitelement dazu eingerichtet ist, sich in Richtung auf das luftsammelnde Element zu auszudehnen und sich in Richtung auf die Karosserie zu einzuziehen, als auch dann, wenn das Luftleitelement dazu eingerichtet ist, sich in Richtung auf die Karosserie zu auszudehnen und sich in Richtung auf das zumindest eine luftsammelnde Element zu einzuziehen.
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Figurenliste
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Untenstehend findet sich, als Beispiele, eine Beschreibung bevorzugter Ausführungsforme der Erfindung mit Bezug auf die beigefügten Zeichnungen, in denen:
- 1 ein Fahrzeug in einer Seitenansicht mit einer anpassbaren Luftleitanordnung gemäß der Erfindung schematisch zeigt,
- 2 einen Querschnitt eines vorderen Teils des Fahrzeugs schematisch zeigt, das die anpassbare Luftleitanordnung gemäß der Erfindung umfasst,
- 3 eine perspektivische Ansicht der anpassbaren Luftleitanordnung gemäß der Erfindung schematisch zeigt,
- 4 einen Querschnitt der anpassbaren Luftleitanordnung gemäß einer ersten Ausführungsform der Erfindung schematisch zeigt,
- 5 einen Querschnitt der anpassbaren Luftleitanordnung gemäß einer zweiten Ausführungsform der Erfindung schematisch zeigt,
- 6 einen Querschnitt der anpassbaren Luftleitanordnung gemäß einer dritten Ausführungsform schematisch zeigt, und
- 7 einen Querschnitt der anpassbaren Luftleitanordnung gemäß der Erfindung schematisch zeigt, die mit einer Steuereinheit versehen ist.
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Ausführliche Beschreibung bevorzugter Ausführungsformen der Erfindung
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1 zeigt schematisch eine Seitenansicht eines Fahrzeugs 1, das mit einer anpassbaren Luftleitanordnung 2 gemäß der Erfindung versehen ist. Die anpassbare Luftleitanordnung 2 umfasst zumindest ein Luftleitelement 4, das dazu eingerichtet ist, Luft von zumindest einer Öffnung 6 in einer Karosserie 8 zu zumindest einem luftsammelnden Element 10 innerhalb der Karosserie 8 zu leiten. In 1 ist das luftsammelnde Element 10 ein Wärmetauscher. Alternativ kann das luftsammelnde Element 10 ein Lüftungsschacht 11 sein, der in oder an einer Wandung zwischen einem Motorabteil 15 und einem Fahrer- und Passagierabteil 12 angeordnet ist. Das Fahrzeug 1 ist auch mit einem Antriebsstrang 14 versehen, der einen Verbrennungsmotor 16, ein Getriebe 18 und eine Antriebswelle 20 umfasst. Das Getriebe 18 ist ferner mit Antriebsrädern 22 über die Antriebswelle 20 verbunden. Das Fahrzeug 1 kann ein schweres Fahrzeug sein, beispielsweise ein Lastwagen oder ein Bus. Das Fahrzeug 1 kann alternativ ein Personenkraftwagen sein. Das Fahrzeug 1 kann manuell betrieben werden, ferngesteuert betrieben werden oder selbstfahrend betrieben werden. Der Wärmetauscher 10 kann ein Radiator sein, der mit dem Verbrennungsmotor 16 zum Kühlen eines Mediums 30, wie beispielsweise eines Kühlmittels, das innerhalb der Radiators und des Verbrennungsmotors 16 fließt, verbunden sein. Der Wärmetauscher 10 kann auch ein Ladeluftkühler für den Verbrennungsmotor 16 oder ein Ölkühler für das Getriebe 18 sein. Luft wird gesammelt und durch den Wärmetauscher hindurch geleitet, um das erwärmte Medium 30 innerhalb des Wärmetauschers 10 zu kühlen.
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2 zeigt einen Querschnitt eines vorderen Teils 24 des Fahrzeugs 1 schematisch, das die anpassbare Luftleitanordnung 2 gemäß der Erfindung umfasst. Der vordere Teil 24 des Fahrzeugs 1 kann ausgedehnt sein, um eine verbesserte Aerodynamik zur Verringerung des Luftwiderstands und daher zur Verringerung des Treibstoffverbrauchs zu erzielen. Der ausgedehnte vordere Teil 24 des Fahrzeugs 1 führt zu einem hohlen Volumen 26 zwischen einer Frontseite 28 der Karosserie des Fahrzeugs 1 und dem luftsammelnden Element 10. In 2 ist das luftsammelnde Element 10 ein Wärmetauscher. Allerdings kann das luftsammelnde Element 10 in 2 alternativ ein Lüftungsschacht sein. In diesem hohlen Volumen 26 kann das Luftleitelement 4 angeordnet sein, um Luft von den Öffnungen 6 in der Karosserie 8 zu dem Wärmetauscher 10 zu leiten.
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In 2 sind zwei Luftleitelemente 4 gezeigt, die dazu eingerichtet sind, Luft von den Öffnungen 6 in der Frontseite 28 der Karosserie 8 zu einem einzelnen Wärmetauscher 10 zu leiten, der innerhalb der Karosserie 8 und abströmseitig der Frontseite 28 der Karosserie 8 angeordnet ist. Allerdings können ein einzelnes Luftleitelement 4 oder mehr als zwei Luftleitelemente 4 dazu eingerichtet sein, Luft zu dem Wärmetauscher 10 zu leiten. Auch eine Anzahl von Wärmetauschern 10 können gemeinsam angeordnet sein, um unterschiedliche Komponenten zu kühlen, zum Beispiel ein Radiator zum Kühlen des Motors 16, ein Ölkühler zum Kühlen des Getriebes 18, ein Ladeluftkühler für den Motor 16 und ein Wärmetauscher zum Kühlen in einem Klimaanlagensystem, der mit dem Lüftungsschacht 11 verbunden ist, der zu dem Fahrer- und Passagierabteil 12 des Fahrzeugs 1 führt. Die Luftleitelemente 4 können auch dazu eingerichtet sein, zur Belüftung des Fahrer- und Passagierabteils 12 Luft zu dem Lüftungsschacht 11 und durch diesen hindurch zu leiten.
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3 zeigt schematisch eine perspektivische Ansicht der anpassbaren Luftleitanordnung 2 gemäß der Erfindung. Gemäß dieser Ausführungsform sind vier Luftleitelemente 4 dazu eingerichtet, Luft zu dem Wärmetauscher 10 zu leiten. Die Luftleitelemente umgeben zumindest einen Teil des Wärmetauschers 10 in der umfänglichen Richtung, um effektiv Luft zu dem Wärmetauscher 10 und durch diesen hindurch zu leiten. Die Luftleitelemente 4 können dazu verwendet werden, um Luft zu unterschiedlichen Abschnitten des Wärmetauschers 10 zu leiten, abhängig von der Ausgestaltung der Frontseite 24 des Fahrzeugs 1. Daher können die Luftleitelemente 4 unterschiedliche Formen aufweisen, um die Luft in eine vorbestimmte Richtung zu dem Wärmetauscher 10 zu leiten. In 3 ist das luftsammelnde Element 10 ein Wärmetauscher 10. Allerdings kann das luftsammelnde Element 10 in 2 alternativ ein Lüftungsschacht sein.
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4 zeigt schematisch einen Querschnitt der anpassbaren Luftleitanordnung 2 gemäß einer ersten Ausführungsform der Erfindung. Die Luftleitelemente 4 sind zwischen der Karosserie 8 und dem Wärmetauscher 10 ausdehnbar und einziehbar, sodass die Luftleitelemente 4 in einer ausgedehnten Position dazu eingerichtet sind, Luft von den Öffnungen 6 in der Karosserie 8 zu dem Wärmetauscher 10 zu leiten. In einer eingezogenen Position sind die Luftleitelemente 4 dazu eingerichtet, Zugang zu dem Wärmetauscher 10 für eine Überprüfung, für eine Wartung und/oder für einen Austausch des Wärmetauschers 10 zu gewähren. Eine derartige anpassbare Luftleitanordnung 2 kann Luft von der Öffnung 6 in der Karosserie 8 zu dem Wärmetauscher 10 innerhalb der Karosserie 8 leiten. Die Luftleitelemente 4 können dazu verwendet werden, Luft zu dem Wärmetauscher 10 in Abhängigkeit davon zu leiten, ob das Fahrzeug 1 in Betrieb ist oder nicht. Wenn das Fahrzeug 1 geparkt und der Motor 16 abgestellt ist, können die Luftleitelemente 4 zu der eingezogenen Position gesteuert werden. Wenn das Fahrzeug 1 betrieben wird, können die Luftleitelemente 4 automatisch zu der ausgedehnten Position gesteuert werden. Es ist allerdings auch möglich, die Luftleitelemente 4 in Abhängigkeit von einem Bedarf an Kühlung der mit dem Wärmetauscher 10 oder den Wärmetauschern 10 verbundenen Komponenten zu steuern. In 4 ist das luftsammelnde Element 10 ein Wärmetauscher 10. Das luftsammelnde Element 10 in 4 kann allerdings alternativ ein Lüftungsschacht sein.
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In der eingezogenen Position wird eine Größe der Luftleitelemente 4 minimiert sein. Deshalb werden die Luftleitelemente 4 in der eingezogenen Position Zugang zu dem zumindest einen Wärmetauscher 10 gewähren. Indem eine vordere Luke 32 in der Karosserie geöffnet oder ein Schutzschild 34 unter dem Fahrzeug 1 entfernt wird, kann Wartungspersonal einfach Zugang zu dem Wärmetauscher 10 erlangen, ohne von den Luftleitelementen 4 behindert zu werden.
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Wie im unteren Teil von 4 gezeigt ist, kann das Luftleitelement 4 an einem Ende fest an der Karosserie 8 befestigt sein, und das Luftleitelement 4 ist dazu eingerichtet, sich in Richtung auf den Wärmetauscher 10 zu auszudehnen und sich in Richtung auf die Karosserie 8 zu einzuziehen. In der eingezogenen Position ist die Größe des Luftleitelements 4 minimiert und der Hauptteil des Luftleitelements 4 ist daher an der Karosserie 8 angeordnet, was Zugang zu dem Wärmetauscher 10 für eine Überprüfung, für eine Wartung und/oder für einen Austausch des Wärmetauschers 10 gewährt.
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Wie im oberen Teil von 4 gezeigt ist, kann das Luftleitelement 4 an einem Ende fest an dem Wärmetauscher 10 befestigt sein, und das Luftleitelement 4 kann dazu eingerichtet sein, sich in Richtung auf die Karosserie 8 zu auszudehnen und sich in Richtung auf den zumindest einen Wärmetauscher 10 zu einzuziehen. In der eingezogenen Position ist die Größe des Luftleitelements 4 minimiert und der Hauptteil des Luftleitelements 4 ist in der eingezogenen Position an dem Wärmetauscher 10 angeordnet. Wenn der Wärmetauscher 10 ausgetauscht wird, kann auch das Luftleitelement 4 ausgetauscht werden. Das Luftleitelement 4kann allerdings auch von dem ausgetauschten Wärmetauscher 10 entfernt und an dem neuen Wärmetauscher 10 angebracht werden.
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Sämtliche Luftleitelemente 4 können an einem Ende fest an dem Wärmetauscher 10 oder an einem Ende fest an der Karosserie 8 befestigt sein. Wie in 4 gezeigt, können die Luftleitelemente 4 alternativ allerdings an einem Ende fest mit dem Wärmetauscher 10 und an einem Ende fest mit der Karosserie 8 befestigt sein.
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Die Luftleitelemente 4 können aus einem flexiblen Material ausgebildet sein, wie beispielsweise aus Gummi, und in unterschiedliche Formen transformiert werden. In der eingezogenen Position können die Luftleitelemente 4 in ein sehr kleines Teil transformiert werden, obwohl sie in der ausgedehnten Position eine große Leitfläche für Luft bereitstellen können. Wenn die Luftleitelemente 4 aus einem flexiblen Material ausgebildet sind, können sie gefaltet, gerollt und/oder geknittert werden, wenn sie in die eingezogene Position transformiert werden.
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Gemäß der in 4 gezeigten Ausführungsform ist das Luftleitelement 4 mittelseines Ein- oder Ausrollens des Luftleitelements 4 ausdehnbar und einziehbar. Das Luftleitelement 4 kann in der eingezogenen Position eine sehr kompakte Form aufweisen, wenn es eingerollt ist. Die ausgedehnte Position der Luftleitelemente 4 ist in 4 in gestrichelten Linien gezeigt, und die eingezogene Position der Luftleitelemente 4 ist in durchgezogenen Linien gezeigt.
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Es kann allerdings möglich sein, die Luftleitelemente 4 aus einem starren Material zu fertigen, wie beispielsweise aus einem gehärteten Polymer oder aus einem Metall. Die Luftleitelemente 4 können aus einer Anzahl starrer Abschnitte (nicht gezeigt) gefertigt sein, die mittels Gelenken (nicht gezeigt) oder dergleichen miteinander verbunden sind. In der eingezogenen Position sind die Abschnitte gefaltet, um eine kompakte Form bereitzustellen.
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5 zeigt schematisch einen Querschnitt der anpassbaren Luftleitanordnung 2 gemäß einer zweiten Ausführungsform der Erfindung. Gemäß dieser Ausführungsform der Erfindung ist das Luftleitelement 4 mittels eines Ausgestaltens des Luftleitelements 4 als eine teleskopische Anordnung 36 ausdehnbar und einziehbar. Jedes Luftleitelement 4 kann aus einer Anzahl starrer Abschnitte 38 ausgebildet sein, die derart geformt sind, dass sie gemeinsam als eine teleskopische Anordnung 36 arbeiten. Die Luftleitelemente 4 können in der eingezogenen Position eine sehr kompakte Form aufweisen, wenn die Abschnitte teleskopisch eingezogen sind. Im oberen Teil von 5 ist das Luftleitelement 4 in der ausgedehnten Position gezeigt, und im unteren Teil von 5 ist das Luftleitelement 4 in der eingezogenen Position gezeigt. In 5 kann das luftsammelnde Element 10 ein Wärmetauscher oder ein Lüftungsschacht sein.
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6 zeigt schematisch einen Querschnitt einer anpassbaren Luftleitanordnung 2 gemäß einer dritten Ausführungsform der Erfindung. Gemäß dieser Ausführungsform der Erfindung ist das Luftleitelement 4 mittels einer Ziehharmonika-Anordnung 40 ausdehnbar und einziehbar, die in der eingezogenen Position mit gefalteten Oberflächen 42 versehen ist. Das Luftleitelement 4 kann in der eingezogenen Position sehr kompakt sein, falls das Luftleitelement als eine Ziehharmonika-Anordnung 40 geformt ist. In der eingezogenen Position sind die Oberflächen des Luftleitelements 4 zickzackförmig gefaltet, ähnlich wie ein Ziehharmonika-Instrument. In der ausgedehnten Position sind die Oberflächen des Luftleitelements 4 zu im Wesentlichen Ebenen Oberflächen ausgedehnt. Im oberen Teil von 6 ist das Luftleitelement 4 in der ausgedehnten Position gezeigt, und in dem unteren Teil von 6 ist das Luftleitelement 4 in der eingezogenen Position gezeigt. In 6 kann das luftsammelnde Element 10 ein Wärmetauscher oder ein Lüftungsschacht sein.
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7 zeigt schematisch einen Querschnitt einer anpassbaren Luftleitanordnung 2 gemäß der Erfindung, die mit einer Steuereinheit 44 versehen ist. Gemäß dieser Ausführungsform kann ein Temperatursensor 46 an dem Wärmetauscher 10 angeordnet sein, um die Temperatur der Medien 30, wie beispielsweise eines Kühlmittels, innerhalb des Wärmetauschers 10 zu detektieren. Der Temperatursensor 46 sendet Signale bezüglich der Temperatur des Kühlmittels an die Steuereinheit 44. Die Luftleitelemente 4 können mittels eines Fluids ausdehnbar und einziehbar sein. Wenn die Luftleitelemente 4 ausgedehnt werden, kann das Fluid in die Luftleitelemente 4 mittels Druck in die Luftleitelemente 4 hineingezwungen werden. Der Druck kann von einer Pumpe oder einem Kompressor 50 erzeugt werden. Falls das Fluid Luft ist, können die Luftleitelemente 4 auch mittels Luft ausgedehnt werden, die dazu gezwungen wird, in die Öffnungen 6 in der Karosserie 8 während einer Bewegung eines Fahrzeugs 1 einzutreten. Wenn die Luftleitelemente 4 eingezogen werden, kann das Fluid aus den Luftleitelementen 4 herausgesaugt werden, sodass in den Luftleitelementen 4 ein Vakuum erzeugt wird. In Abhängigkeit von der Temperatur des Kühlmittels wird ein Ventil 48 geöffnet oder geschlossen, das mit der Steuereinheit 44 verbunden ist. Das Ventil 48 steuert den Strom von Fluid zu den Luftleitelementen 4. Wenn sich die Temperatur des Kühlmittels erhöht, wird das Ventil 48 geöffnet und Fluid fließt in die Luftleitelemente 4 hinein, sodass die Luftleitelemente 4 erreichen werden, um Luft von den Öffnungen 6 in der Karosserie 8 zu dem Wärmetauscher 10 zu leiten. In 7 kann das luftsammelnde Element 10 ein Wärmetauscher oder ein Lüftungsschacht sein.
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Als eine Alternative zu oder in Kombination mit einem unter Druck gesetzten Fluid können die Luftleitelemente 4 mittels eines Elektromotors 52 ausdehnbar und einziehbar sein. Ein Mechanismus 54, der Kabel, ein Getriebe und/oder Achsen umfasst, kann mit den Luftleitelementen 4 verbunden sein, und der Mechanismus 54 kann von dem Elektromotor 52 angetrieben sein, um das Luftleitelement 4 auszudehnen und einzuziehen. Anstelle des Ventils 48 kann ein Schalter verwendet und mit der Steuereinheit 44 verbunden werden, um einen Elektromotor 52 dazu zu steuern, die Luftleitelemente 4 auszudehnen und einzuziehen.
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Als Alternative zu oder in Kombination mit einem unter Druck gesetzten Fluid einem Elektromotor 52 können die Luftleitelemente 4 mittels federn 56 ausdehnbar und einziehbar sein. Wenn die Luftleitelemente 4 ausgedehnt werden, können die Federn 56 das Luftleitelement 4 zu der ausgedehnten Position ziehen oder drücken. Dieselbe Federn 56 oder andere Federn 56 können das Luftleitelement 4 zu der zurückgezogenen Position zurückstellen. Als eine weitere Alternative können die Federn 56 mittels der Steuereinheit 44 gesteuert werden, um die Luftleitelemente 4 auszudehnen und einzuziehen.
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Die in 7 gezeigten Merkmale zum Ausdehnen und Einziehen der Luftleitelemente 4 können auch auf die Luftleitelemente 4 gemäß den anderen Ausführungsformen angewandt werden. Es kann daher möglich sein, das Luftleitelement mittels der Steuereinheit 44 zu steuern, welches innerhalb einer einzigen anpassbaren Luftleitanordnung mittels Aus- und Einfaltens des Luftleitelements ausdehnbar und einziehbar ist, mittels eines Ausgestaltens des zumindest einen Luftleitelements als eine teleskopische Anordnung ausdehnbar und einziehbar ist, und mittels einer Ziehharmonika-Anordnung ausdehnbar und einziehbar ist, die in der eingezogenen Position mit gefalteten Oberflächen versehen ist.
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Die oben beschriebenen Komponenten und Merkmale können innerhalb des Rahmens der Erfindung unter den unterschiedlichen beschriebenen Ausführungsformen kombiniert werden.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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