DE102018219914B3

DE102018219914B3 - Kraftfahrzeug, umfassend eine Einrichtung zur Erwärmung des Getriebeöls in dem Getriebe des Kraftfahrzeugs

Info

Publication number: DE102018219914B3
Application number: DE102018219914.0A
Authority: DE
Inventors: Josef Aggstaller
Original assignee: Audi AG
Current assignee: Audi AG
Priority date: 2018-11-21
Filing date: 2018-11-21
Publication date: 2019-11-14
Anticipated expiration: 2038-11-22

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Kraftfahrzeug, umfassend eine Einrichtung zur Erwärmung des Getriebeöls in dem Getriebe des Kraftfahrzeugs. Die Erfindung umfasst eine das Getriebe (10) des Kraftfahrzeugs umgebende, eine Einström- und eine Ausströmöffnung (16, 18) aufweisende Getriebekapsel (14), wobei die Getriebekapsel (14) derart beabstandet zum Getriebegehäuse des Getriebes (10) angeordnet ist, dass zwischen Getriebekapsel (14) und Getriebegehäuse ein durchströmbarer Spalt verbleibt, so dass durch Zuführen eines erwärmten Luftstroms in die Einströmöffnung (16) der Getriebekapsel (14) eine Erwärmung des im Getriebe (10) enthaltenen Getriebeöls ermöglicht ist.

Description

Die Erfindung betrifft ein Kraftfahrzeug, umfassend eine Einrichtung zur Erwärmung des Getriebeöls in dem Getriebe des Kraftfahrzeugs gemäß der in Patentanspruch 1 angegebenen Art.
Kraftfahrzeuggetriebe, wie Schaltgetriebe, automatische Getriebe oder Achsgetriebe, enthalten zumeist eine größere Menge an Getriebeöl, das nach einem längeren Stillstand des Kraftfahrzeugs bis auf Umgebungstemperatur abkühlt. Wenn die Umgebungstemperatur niedrig ist, besitzt das Getriebeöl dann eine verhältnismäßig hohe Viskosität, die nach der Inbetriebnahme des Kraftfahrzeugs allein durch die im Getriebe erzeugte Reibungswärme nur langsam abnimmt. Ohne eine zusätzliche Erwärmung des Getriebeöls treten daher in Kraftfahrzeuggetrieben verhältnismäßig hohe Leistungsverluste auf, bis das Getriebeöl seine Betriebstemperatur erreicht.
Entsprechende Einrichtungen zur Erwärmung des in einem Getriebe enthaltenen Getriebeöls sind aus dem Stand der Technik hinreichend bekannt. Lediglich beispielhaft wird auf die DE 10 2010 009 030 A1 , DE 10 2010 048 467 A1 und DE 10 2011 116 923 A1 verwiesen. Als nachteilig erweist sich hierbei, dass die aus dem Stand der Technik bekannten Einrichtungen konstruktiv aufwändig, damit verhältnismäßig kostenintensiv und nicht nachrüstbar sind.
Ein gattungsgemäßes Kraftfahrzeug mit einer Einrichtung zur Erwärmung des im Getriebe befindlichen Getriebeöls, wobei die Einrichtung eine das Getriebe umgebende, eine Einström- und eine Ausströmöffnung aufweisende Getriebekapsel umfasst, und die Getriebekapsel derart beabstandet zum Getriebegehäuse des Getriebes angeordnet ist, dass zwischen Getriebekapsel und Getriebegehäuse ein durchströmbarer Spalt verbleibt, so dass durch Zuführen eines erwärmten Luftstroms in die Einströmöffnung der Getriebekapsel eine Erwärmung des im Getriebe enthaltenen Getriebeöls ermöglicht ist, ist aus der DE 10 2013 203 715 A1 bekannt.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Kraftfahrzeug derart weiterzubilden, dass sich nach einem Kaltstart der Brennkraftmaschine kaltes Getriebeöl ohne eine Beeinträchtigung der Aufheizung der Brennkraftmaschine und ohne eine Erhöhung des Kraftstoffverbrauchs schneller auf seine Betriebstemperatur erwärmen lässt.
Diese Aufgabe wird durch die Merkmale des Patentanspruches 1 gelöst.
Die Unteransprüche stellen vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung dar.
In bekannter Art und Weise umfasst das Kraftfahrzeug eine Brennkraftmaschine, ein Getriebe und eine Abgasanlage.
Erfindungsgemäß umfasst das Kraftfahrzeug ferner eine das Getriebe umgebende, eine Einström- und eine Ausströmöffnung aufweisende Getriebekapsel, wobei die Getriebekapsel derart beabstandet zum Getriebegehäuse des Getriebes angeordnet ist, dass zwischen Getriebekapsel und Getriebegehäuse ein durchströmbarer Spalt verbleibt. Ferner ist erfindungsgemäß ein Abgasstrangteil der Abgasanlage des Kraftfahrzeugs derart in Bezug zur Einströmöffnung angeordnet, dass ein von der. Abwärme des Abgasstrangs erwärmter Luftstrom in die Einströmöffnung einströmen kann. Erfindungsgemäß handelt es sich bei dem Abgasstrangteil um einen Partikelfilter, wie z.B. um einen Otto-Partikel-Filter, OPF.
Hierdurch ist in vorteilhafter Weise sichergestellt, dass die von der Abgasanlage erzeugte Abwärme für die Erwärmung des Getriebeöls verwendet werden kann, so dass die durch kaltes Getriebeöl verursachten Leistungsverluste und damit auch der Kraftstoffverbrauch und die Schadstoffemissionen der Brennkraftmaschine des Kraftfahrzeugs vermindert werden können.
Da lediglich an der das Getriebe umschließenden Getriebekapsel bauliche Maßnahmen erforderlich sind, ist in vorteilhafter Weise eine konstruktiv einfache und damit kostengünstige Einrichtung zur Erwärmung des im Getriebe enthaltenen Getriebeöls zur Verfügung gestellt. Ein weiterer Vorteil ist, dass - da die vorgeschlagene Lösung keine sonstigen baulichen Veränderungen am Getriebe erfordert - eine Nachrüstung in bestehende Kraftfahrzeuge prinzipiell ermöglicht ist.
Um eine gute Durchströmung des zwischen Getriebekapsel und Getriebegehäuse ausgebildeten Spaltes zu ermöglichen und damit eine ausreichende Beaufschlagung des Getriebegehäuses mit Warmluft sicherzustellen, weist der zwischen Getriebekapsel und Getriebegehäuse vorgesehene Spalt vorzugsweise eine Spaltbreite von 3 bis 10 mm auf.
Bevorzugt ist dabei die Einströmöffnung in Form eines in Bezug zur Getriebekapsel nach außen abstehenden, einen Lufteinströmkanal bildenden Luftleitteils ausgebildet. Aufgrund des in Bezug zur Getriebekapsel nach außen abstehenden Luftleitteils ist in vorteilhafter Weise eine verbesserte „Befüllung“ mit Warmluft und gezielte Luftzuführung zu der Einströmöffnung sichergestellt.
Eine weitere besonders vorteilhafte Ausführungsform der Erfindung zeichnet sich dadurch aus, dass der Einström- oder Ausströmöffnung eine Klappe zugeordnet ist bzw. alternativ, dass beiden, d.h. der Einström- und der Ausströmöffnung, jeweils eine Klappe zugeordnet ist. Vorteilhaft an dieser Ausführungsform ist, dass durch das Vorsehen von Klappen ein bedarfsgerechtes Öffnen und Schließen der Einström- bzw. Ausströmöffnung ermöglicht ist. Beispielsweise in der Form, dass nach Abstellen des Kraftfahrzeugs die Klappen geschlossen werden, um in der Standphase eine schnelle Abkühlung des Getriebeöls zu reduzieren bzw. alternativ, dass nach Erreichen der Betriebstemperatur des Getriebeöls die Klappen geschlossen werden, um einer weiteren, aus der Umströmung resultierenden zusätzlichen Aufheizung des Getriebeöls entgegen zu wirken.
Eine konstruktiv besonders einfache Konstruktion zeichnet sich dadurch aus, dass die Klappe bzw. die Klappen staudruckabhängig zu öffnen und schließen ist bzw. sind.
Eine besonders vorteilhafte, alternative Ausführungsform sieht vor, dass die Einrichtung ferner ein Steuergerät und einen der jeweiligen Klappe zugeordneten und mit dieser in Wirkverbindung stehenden Aktuator umfasst, so dass die Klappe ansteuerbar zu öffnen und zu schließen ist.
Um ein einfaches Einströmen des vom Abgasstrangteil erwärmten Luftstroms sicherzustellen, ist in Fahrrichtung FR betrachtet der Abgasstrangteil vor der Einströmöffnung angeordnet.
Weitere Vorteile und Anwendungsmöglichkeiten der vorliegenden Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung in Verbindung mit dem in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiel.
In der Zeichnung bedeutet:

1 ein Ausschnitt aus dem Antriebstrang eines Kraftfahrzeugs in schematischer Darstellung.

1 zeigt einen Ausschnitt aus dem Antriebstrang eines Kraftfahrzeugs. Der Ausschnitt zeigt im Wesentlichen ein mit dem Bezugszeichen 10 bezeichnetes Getriebe sowie einen Teil der Abgasanlage 12 des Kraftfahrzeugs.
Wie 1 weiter zu entnehmen ist, ist dabei das Getriebe 10 von einer Getriebekapsel 14 umgeben, die ihrerseits eine Eintrittsöffnung 16 und zwei Austrittsöffnungen 18 aufweist. Dabei ist die Getriebekapsel 14 derart beabstandet zum Getriebegehäuse des Getriebes 10 angeordnet, dass zwischen der Getriebekapsel 14 und dem Getriebegehäuse ein durchströmbarer Spalt verbleibt.
Die Spaltbreite beträgt dabei 3 bis 10 mm.
Vorliegend ist die Eintrittsöffnung in Form eines in Bezug zur Getriebekapsel 14 abstehenden, einen Lufteinströmkanal bildenden Luftleitteils 16 ausgebildet und ein Teil des Abgasstrangs 12-1 der Abgasanlage 12 - hier der Otto-Partikel-Filter OPF - derart benachbart in Bezug zum Luftleitteil 16 angeordnet, dass ein von der Abwärme des Otto-Partikel-Filters 12-1 erwärmter Luftstrom in das Luftleitteil 16 einströmen kann. Um ein ungehindertes Einströmen der vom Otto-Partikel-Filter 12-1 erwärmten Luft in die Einströmöffnung 16 zu gewährleisten, ist in Fahrtrichtung FR betrachtet der Otto-Partikel-Filter 12-1 vor der Einströmöffnung 16 angeordnet.
Hierdurch ist in vorteilhafter Weise gewährleistet, dass ein in die Einströmöffnung 16 eintretender, vom Otto-Partikel-Filter 12-1 erwärmter Luftstrom beim Umströmen des Getriebegehäuses das im Getriebe 10 befindliche Getriebeöl erwärmt, so dass z.B. nach einem längeren Stillstand des Kraftfahrzeugs, eine schnellere Erwärmung des im Getriebe 10 befindlichen Getriebeöls auf Betriebstemperatur sichergestellt ist.

Claims

Kraftfahrzeug, umfassend eine Brennkraftmaschine, ein Getriebe (10), eine Abgasanlage (12) sowie eine Einrichtung zur Erwärmung des Getriebeöls in dem Getriebe (10) des Kraftfahrzeugs, , wobei das Getriebe (10) eine das Getriebe (10) umgebende, eine Einström- und eine Ausströmöffnung (16, 18) aufweisende Getriebekapsel (14) aufweist, wobei die Getriebekapsel (14) derart beabstandet zum Getriebegehäuse des Getriebes (10) angeordnet ist, dass zwischen Getriebekapsel (14) und Getriebegehäuse ein durchströmbarer Spalt verbleibt, so dass durch Zuführen eines erwärmten Luftstroms in die Einströmöffnung (16) der Getriebekapsel (14) eine Erwärmung des im Getriebe (10) enthaltenen Getriebeöls ermöglicht ist, wobei ein Abgasstrangteil (12-1) der Abgasanlage (12) des Kraftfahrzeugs derart in Bezug zur Einströmöffnung (16) angeordnet ist, dass ein von der Abwärme des Abgasstrangteils (12-1) erwärmter Luftstrom in die Einströmöffnung (16) einströmt, dadurch gekennzeichnet, dass es sich bei dem Abgasstrangteil (12-1) um einen Partikelfilter handelt.
Kraftfahrzeug nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Spalt zwischen Getriebegehäuse und Getriebekapsel (14) eine Spaltbreite von 3 bis 10mm aufweist
Kraftfahrzeug nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Einströmöffnung (16) in Form eines in Bezug zur Getriebekapsel (14) nach außen abstehenden, einen Lufteinströmkanal bildenden Luftleitteils ausgebildet ist.
Kraftfahrzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Einström- und/oder Ausströmöffnung (16, 18) eine Klappe zugeordnet ist, mittels der die Einström- und/oder Ausströmöffnung zu öffnen und zu schließen ist.
Kraftfahrzeug nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Klappe staudruckabhängig zu öffnen und zu schließen ist.
Kraftfahrzeug nach einem der Ansprüche 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Klappe mit einem über ein Steuergerät ansteuerbaren, die Klappe öffnenden und schließenden Akuator in Wirkverbindung steht.
Kraftfahrzeug nach einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass in Fahrtrichtung (FR) betrachtet der Abgasstrangteil (12-1) vor der Einströmöffnung angeordnet ist.