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Die Erfindung betrifft eine Kühlvorrichtung für ein Kraftfahrzeug mit einem Wärmetauscher, der für eine Durchströmung mit einem Kühlmittel, insbesondere einer Kühlflüssigkeit, und für eine Um- oder Durchströmung mit Luft, insbesondere Umgebungsluft, vorgesehen ist. Die Erfindung betrifft weiterhin ein Kraftfahrzeug mit einer solchen Kühlvorrichtung.
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In Kraftfahrzeugen kommen Kühlsysteme zum Einsatz, um die dortigen Komponenten, wie beispielsweise einen zur Erzeugung einer Fahrantriebsleistung für das Kraftfahrzeug vorgesehenen Verbrennungs- oder Elektromotor zu kühlen. Sofern mittels solcher Kühlsysteme zumindest zeitweise erhebliche Mengen von Wärmeenergie von den zu kühlenden Komponenten abgeführt werden sollen, verwenden diese in der Regel ein flüssiges Kühlmittel, das die von den Komponenten abgegebene Wärmeenergie aufnimmt und zu einem Wärmetauscher transportiert, in dem diese Wärmeenergie wiederum an Umgebungsluft übertragen wird.
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Bekannt ist, Umgebungsluft die über ein sogenanntes Kühlerschutzgitter in den Motorraum eines Kraftfahrzeugs einströmt, mittels einer Leitvorrichtung derart umzulenken, dass diese einen hinter dem Kühlerschutzgitter angeordneten Wärmetauscher möglichst gleichmäßig über dessen gesamter wärmetauschend wirkender Fläche anströmt (vgl. z.B.
DE 30 24 312 A1 ).
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In der
DE 10 2012 105 462 A1 ist eine Kühlvorrichtung für ein Kraftfahrzeug offenbart, bei der einem Wärmetauscher bedarfsweise, und zusätzlich zu einer auf übliche Weise durch eine Bewegung des Kraftfahrzeugs und/oder durch ein Gebläse erzeugten Hauptkühlluftströmung, eine Zusatzkühlluftströmung zugeführt werden kann, die zuvor mittels eines Verdichters verdichtet und in einem Druckbehälter zwischengespeichert wurde.
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Die
DE 10 2016 219 035 A1 und die
DE 10 2016 219 036 A1 offenbaren jeweils eine Unterbodenverkleidung für ein Kraftfahrzeug, mittels der Umgebungsluft zu zu kühlenden Komponenten des Kraftfahrzeugs geführt werden soll. In die Unterbodenverkleidung sind Strömungswirbel erzeugende Strukturen in Form von Luftleitblechen oder kleinen Lufteinlässen integriert.
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Der Erfindung lag die Aufgabe zugrunde, eine Möglichkeit aufzuzeigen, einen Wärmetauscher eines Kraftfahrzeugs auf möglichst vorteilhafte Weise mit Luft anzuströmen. Insbesondere sollte dabei eine möglichst strömungswiderstandsarme und gleichmäßige Anströmung des Wärmetauschers realisiert werden.
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Diese Aufgabe wird mittels einer Kühlvorrichtung gemäß dem Patentanspruch 1 gelöst. Ein Kraftfahrzeug mit einer solchen Kühlvorrichtung ist Gegenstand des Patentanspruchs 9. Vorteilhafte Ausgestaltungen der erfindungsgemäßen Kühlvorrichtung und des erfindungsgemäßen Kraftfahrzeugs sind Gegenstände der weiteren Patentansprüche und/oder ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung der Erfindung.
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Erfindungsgemäß ist eine Kühlvorrichtung für ein Kraftfahrzeug vorgesehen, die einen Wärmetauscher umfasst, der für eine Durchströmung mit einem Kühlmittel (vorzugsweise eine Kühlflüssigkeit oder ein zumindest zeitweise in flüssiger Phase vorliegendes Kühlmittels) und für eine Um- oder Durchströmung mit Luft, vorzugsweise Umgebungsluft, vorgesehen ist. Weiterhin kann die Kühlvorrichtung einen Einlasskanal, der für eine Führung einer Einlasshauptströmung der Luft von einem Einlass der Kühlvorrichtung zu dem Wärmetauscher vorgesehen ist, aufweisen, wobei der Einlasskanal in zumindest einem Abschnitt seiner Wandung eine konvexe Krümmung aufweist, die insbesondere Teil einer Querschnittsaufweitung des Einlasskanals sein kann. Im Bereich dieser konvexen Krümmung wird mittels des Einlasskanals eine Umlenkung der Strömung der Luft bewirkt. Alternativ oder zusätzlich zu dem Einlasskanal kann die Kühlvorrichtung einen Auslasskanal umfassen, der für eine Führung einer Auslasshauptströmung der Luft von dem Wärmetauscher zu einem Auslass der Kühlvorrichtung vorgesehen ist, wobei der Auslasskanal in zumindest einem Abschnitt seiner Wandung eine konvexe Krümmung aufweist, die insbesondere Teil einer Querschnittsverengung des Auslasskanals sein kann. Auch im Bereich dieser konvexen Krümmung wird mittels des Auslasskanals eine Umlenkung der Strömung der Luft bewirkt. Erfindungsgemäß gekennzeichnet ist seine solche Kühlvorrichtung dadurch, dass in oder an der Wandung des Einlasskanals und/oder des Auslasskanals (jeweils) im Bereich der konvexen Krümmung oder stromauf oder stromab davon, dann vorzugsweise unmittelbar oder so nah wie möglich (vorzugsweise in einem Abstand von maximal 10 cm oder maximal 15 cm) stromauf oder stromab davon, eine Zuführöffnung für eine Einlasszusatzströmung oder für eine Auslasszusatzströmung und/oder ein Turbulator angeordnet ist/sind.
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Mittels der über die Zuführöffnung(en) eingebrachten Einlasszusatzströmung und/oder Auslasszusatzströmung und oder mittels des Turbulators oder der Turbulatoren kann erreicht werden, dass die Strömung der Luft in der Nähe der Wandung des Einlasskanals und/oder des Auslasskanals im Bereich der konvexen Krümmung(en) relativ energiereich wird, wodurch Ablösungen dieser Strömung von der/den Wandung(en) im Bereich der konvexen Krümmung(en) vermieden oder gering gehalten werden können. Dies kann im Ergebnis zu einer möglichst gleichmäßigen Durchströmung des Einlasskanals und/oder des Auslasskanals und damit zu einer möglichst strömungswiderstandsarmen und gleichmäßigen Anströmung und Abströmung des Wärmetauschers führen. Damit wird insgesamt ein möglichst guter Wärmeübergang von dem Kühlmittel auf die Luft und folglich eine gute Kühlleistung der Kühlvorrichtung realisiert. Dies kann sich vorteilhaft hinsichtlich des für die Integration einer erfindungsgemäßen Kühlvorrichtung in ein (erfindungsgemäßes) Kraftfahrzeug, das vorzugsweise radbasiert und nicht schienengebundenen ist, erforderlichen Bauraums sowie hinsichtlich des durch die Kühlvorrichtung erzeugten Strömungswiderstands bei sich bewegendem Kraftfahrzeug auswirken. Dies gilt insbesondere, wenn es sich bei dem Wärmetauscher um den oder einen Hauptkühler eines Kühlsystems des Kraftfahrzeugs handelt, der ausschließlich dafür vorgesehen ist, das Kühlmittel durch eine Übertragung von Wärmeenergie auf die (Umgebung-)Luft rückzukühlen, nachdem dieses infolge einer Kühlung von Komponenten des Kraftfahrzeugs, wie beispielsweise eines Verbrennungsmotors, eines Motorölkühlers, eines Getriebeölkühlers, eines elektrischen Traktionsmotors, einer Traktionsbatterie und/oder einer Leistungselektronik, Wärmeenergie aufgenommen hatte.
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Als „konvexe Krümmung“ der Wandung des Einlasskanals und des Auslasskanals wird eine Krümmung angesehen, dessen Krümmungsaußenseite auf der Innenseite des Einlasskanals beziehungsweise des Auslasskanals liegt.
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Bei einem „Turbulator“, auch bekannt als Turbulenz- oder Vortexgenerator, handelt es sich um eine die Strömung der Luft behindernde Struktur, die der Wandung des Einlasskanals und/oder des Auslasskanals zugeordnet ist (d.h. von dieser selbst ausgebildet oder in der Nähe davon angeordnet ist) und durch die eine laminare Grenzschicht der Luftströmung in eine turbulente Grenzschicht überführt wird.
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Ablösungen der Strömungen der Luft in dem Einlasskanal und/oder in dem Auslasskanal, die zu sogenannten Totwassergebieten und damit zu einer nicht optimalen Durchströmung der Kühlvorrichtung führen können, können insbesondere an denjenigen konvexen Krümmungen, die einen relativ kleinen beziehungsweise engen Krümmungsradius aufweisen, auftreten. Dementsprechend kann vorzugsweise vorgesehen sein, dass die erfindungsgemäß vorgesehenen Maßnahmen zur Vermeidung oder zur Verringerung solcher Strömungsablösungen, d.h. die Zuführöffnung(en) für die Einlasszusatzströmung und/oder für die Auslasszusatzströmung und/oder der/die Turbulator(en), diesen relativ kleinen konvexen Krümmungen zugeordnet sind. Weiterhin kann erfindungsgemäß in vorteilhafter Weise vorgesehen sein, dass dann, wenn der Einlasskanal und/oder der Auslasskanal mehrere konvexe Krümmungen aufweist/aufweisen, die Maßnahmen zur Vermeidung oder zur Verringerung von Strömungsablösungen zumindest (jeweils) derjenigen konvexen Krümmung, die den kleinsten Krümmungsradius aufweist, zugeordnet sind.
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Besonders wirkungsvoll umsetzbar sind diese erfindungsgemäßen Maßnahmen bei einer Kühlvorrichtung, bei der der Einlasskanal und/oder der Auslasskanal in zumindest einem Abschnitt vollumfänglich geschlossen ausgebildet ist/sind. Insbesondere kann auch vorgesehen sein, dass der Einlasskanal mit Ausnahme einer den Einlass der Kühlvorrichtung ausbildenden Einlassöffnung, einer den Übergang zu dem Wärmetauscher ausbildenden Auslassöffnung und der gegebenenfalls vorgesehenen Zuführöffnung vollumfänglich geschlossen ausgebildet ist. Ebenso kann der Auslasskanal mit Ausnahme einer den Auslass der Kühlvorrichtung ausbildenden Auslassöffnung, einer den Übergang zu dem Wärmetauscher ausbildenden Einlassöffnung und der gegebenenfalls vorgesehenen Zuführöffnung vollumfänglich geschlossen ausgebildet sein.
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Weiterhin bevorzugt kann vorgesehen sein, dass der Einlasskanal und/oder der Auslasskanal gegen einen ungewollten Austritt von Luft in die Umgebung abgedichtet ist. Eine solche Abdichtung kann insbesondere auch für die Übergänge des Einlasskanals und/oder des Auslasskanals in sich an die jeweilige Einlassöffnung und/oder die jeweilige Auslassöffnung und/oder die jeweilige Zuführöffnung anschließende Strömungselemente (u.a. der Wärmetauscher) vorgesehen sein.
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Gemäß einer weiterhin bevorzugten Ausgestaltungsform einer erfindungsgemäßen Kühlvorrichtung kann vorgesehen sein, dass in die Zuführöffnung des Einlasskanals und/oder in die Zuführöffnung des Auslasskanal (jeweils) ein Zuführkanal mündet, der von einem Zuführkanaleinlass zu der entsprechenden Zuführöffnung führt. Ein solcher Zuführkanal kann in vorteilhafter Weise insbesondere dazu genutzt werden, Luft, die als Einlasszusatzströmung und/oder als Auslasszusatzströmung in den Einlasskanal und/oder den Auslasskanal eingebracht werden soll, an einer hierfür vorteilhaften Stelle aufzunehmen. Diese Stelle kann dabei insbesondere derart angeordnet sein, dass sich diese zumindest temporär durch einen positiven Druckbeiwert und damit durch einen Überdruck der Luft an dieser Stelle im Vergleich zu dem Druck in der zugehörigen Zuführöffnung auszeichnet. Bei einem erfindungsgemäßen Kraftfahrzeug mit einer solchen Kühlvorrichtung kann der Zuführkanaleinlass des Zuführkanals des Einlasskanals und/oder des Auslasskanals hierzu vorzugsweise in einem Abschnitt des Kraftfahrzeugs angeordnet sein, in dem sich bei einer Vorwärtsfahrt des Kraftfahrzeugs und/oder infolge des Betriebs einer Strömungsmaschine ein positiver Druckbeiwert ausbildet. Dies ermöglicht ein Einbringen der Einlasszusatzströmung und/oder der Auslasszusatzströmung in den Einlasskanal und/oder in den Auslasskanal ohne Verwendung einer ausschließlich hierfür vorgesehenen Strömungsmaschine, beispielsweise eines Gebläses. Somit kann hierfür vorzugsweise ein infolge der Bewegung des Kraftfahrzeugs erzeugter Staudruck und/oder ein durch eine Strömungsmaschine, die primär für andere Zwecke vorgesehen ist (beispielsweise ein dem Wärmetauscher zugeordnetes Gebläse), erzeugter Überdruck genutzt werden. Grundsätzlich kann für die Erzeugung beziehungsweise Förderung der Einlasszusatzströmung und/oder der Auslasszusatzströmung aber auch eine ausschließlich für diesen Zweck vorgesehene Strömungsmaschine unterstützend oder im Wesentlichen ausschließlich eingesetzt werden.
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Um ein vorteilhaftes Einbringen der Einlasszusatzströmung in die Einlasshauptströmung und/oder der Auslasszusatzströmung in die Auslasshauptströmung zu realisieren und damit das angestrebte Ziel der Vermeidung oder der Verringerung einer Strömungsablösung der jeweiligen Hauptströmung möglichst gut zu erreichen, kann vorzugsweise vorgesehen sein, dass der Zuführkanal in einem an die Zuführöffnung angrenzenden Abschnitt eine parallele oder tangentiale Ausrichtung (seiner Mittellängsachse) bezüglich der angrenzenden Wandung des Einlasskanals und/oder des Auslasskanals aufweist. Ebenso kann vorzugsweise vorgesehen sein, dass die Zuführöffnung des Einlasskanals und/oder die Zuführöffnung des Auslasskanals eine parallele oder tangentiale Ausrichtung bezüglich der dazugehörigen Wandung aufweist. Als „Ausrichtung der Zuführöffnung“ wird dabei die Ausrichtung einer Mittelsenkrechte der Öffnungsfläche der Zuführöffnung verstanden.
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Gemäß einer bevorzugten Weiterbildung einer erfindungsgemäßen Kühlvorrichtung kann vorgesehen sein, dass sowohl in die Zuführöffnung des Einlasskanals als auch in die Zuführöffnung des Auslasskanal jeweils ein Zuführkanal mündet, wobei diese Zuführkanäle in einem ersten, von einem gemeinsamen Zuführkanaleinlass ausgehenden Abschnitt integral ausgebildet sind und in einem zweiten, in die dazugehörige Zuführöffnung mündenden Abschnitt separat voneinander ausgebildet sind. Die jeweils teilweise als Einlasszusatzströmung sowie als Auslasszusatzströmung zu nutzende Luft kann daher in vorteilhafter Weise an derselben Stelle aufgenommen werden, was insbesondere eine hinsichtlich des erforderlichen Bauraums vorteilhafte Integration einer entsprechenden erfindungsgemäßen Kühlvorrichtung in ein Kraftfahrzeug ermöglicht.
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Die unbestimmten Artikel („ein“, „eine“, „einer“ und „eines“), insbesondere in den Patentansprüchen und in der die Patentansprüche allgemein erläuternden Beschreibung, sind als solche und nicht als Zahlwörter zu verstehen. Entsprechend damit konkretisierte Komponenten sind somit so zu verstehen, dass diese mindestens einmal vorhanden sind und mehrfach vorhanden sein können.
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Die vorliegende Erfindung wird nachfolgend anhand von in den Zeichnungen dargestellten Ausgestaltungsbeispielen näher erläutert. In den Zeichnungen zeigt, jeweils in schematischer Darstellung:
- 1: ein Kraftfahrzeug mit einer Kühlvorrichtung ohne erfindungsgemäße Maßnahme zur Vermeidung oder Verringerung von Strömungsablösungen;
- 2: ein Kraftfahrzeug mit einer erfindungsgemäßen Kühlvorrichtung gemäß einer ersten Ausgestaltungsform;
- 3: ein Kraftfahrzeug mit einer erfindungsgemäßen Kühlvorrichtung gemäß einer zweiten Ausgestaltungsform;
- 4: ein Kraftfahrzeug mit einer erfindungsgemäßen Kühlvorrichtung gemäß einer dritten Ausgestaltungsform;
- 5: ein Kraftfahrzeug mit einer erfindungsgemäßen Kühlvorrichtung gemäß einer vierten Ausgestaltungsform; und
- 6: ein Kraftfahrzeug mit einer erfindungsgemäßen Kühlvorrichtung gemäß einer fünften Ausgestaltungsform.
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Die 1 zeigt ein in einem stark vereinfachten Längsschnitt einen Abschnitt der Front eines Kraftfahrzeugs 1 mit einer Kühlvorrichtung 2, die einen Wärmetauscher 3 umfasst. Durch den Wärmetauscher 3 wird im Betrieb eines Kühlsystems des Kraftfahrzeugs 1 einerseits ein Kühlmittel, konkret eine Kühlflüssigkeit, geführt, wobei das Kühlmittel infolge einer Aufnahme von Wärmeenergie von zu kühlenden Komponenten des Kraftfahrzeugs 1, die das Kühlmittel zuvor durchströmt hat, eine relativ hohe Temperatur aufweist und daher rückgekühlt werden soll. Dieses Rückkühlung erfolgt durch einen Übergang von Wärmeenergie von dem Kühlmittel auf (Umgebung-)Luft, die den Wärmetauscher 3 (separiert von dem Kühlmittel) ebenfalls durchströmt. Hierzu wird die Luft im Bereich eines Kühlerschutzgitters 4 aus der Umgebung aufgenommen und über einen vollumfänglich geschlossenen Einlasskanal 5 zu dem Wärmetauscher 3 geführt. Die den Wärmetauscher 3 wieder verlassende Luft wird dann über einen ebenfalls vollumfänglich geschlossen ausgebildeten Auslasskanal 6 abgeführt, wobei eine Auslassöffnung 7 des Auslasskanals 6 im Bereich eines Unterbodens des Kraftfahrzeugs 1 angeordnet ist. Die Strömung der Luft durch den Wärmetauscher 3 wird dabei durch eine Bewegung des Kraftfahrzeugs 1 in der Vorwärtsfahrtrichtung 8 und/oder durch ein dem Wärmetauscher 3 zugeordnetes Gebläse 9 realisiert.
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Da die zu durchströmende Fläche des Wärmetauschers 3 sowohl größer als der Öffnungsquerschnitt des Kühlerschutzgitters 4 beziehungsweise größer als eine Einlassöffnung 10 des Einlasskanals 5 als auch größer als der Öffnungsquerschnitt der Auslassöffnung 7 des Auslasskanals 6 ist, bildet der Einlasskanal 5 eine Querschnittsaufweitung und der Auslasskanal 6 eine Querschnittsverengung aus. Diese Querschnittsaufweitung und Querschnittsverengung beziehungsweise die diese bewirkenden, konvexen Krümmungen 13 der Wandungen 11, 12 des Einlasskanals 5 und des Auslasskanals 6 führen zu einer Strömungsumlenkung der durch den Einlasskanal 5 und durch den Auslasskanal 6 strömenden Luft. Lokal besonders ausgeprägt sind diese Strömungsumlenkungen im Bereich von besonders kleinen beziehungsweise engen Krümmungsradien der konvexen Krümmungen 13 der Wandungen 11, 12 des Einlasskanals 5 und des Auslasskanals 6. Solche besonders kleinen Krümmungsradien der konvexen Krümmungen 13 sind jeweils in einem oben liegenden Abschnitt der Wandungen 11, 12 des Einlasskanals 5 und des Auslasskanals 6 vorgesehen, da sowohl das Zentrum der Einlassöffnung 10 des Einlasskanals 5 als auch das Zentrum der Auslassöffnung 7 des Auslasskanals 6 deutlich tiefer als das Zentrum der zu durchströmenden Fläche des Wärmetauschers 3 gelegen ist. Folglich muss die den Einlasskanal 5 durchströmende Luft besonders weitgehend nach oben umgelenkt werden, um den Wärmetauscher 3 möglichst vollflächig zu durchströmen. In gleicher Weise muss die den Wärmetauscher 3 verlassende Luft in ausgeprägtem Maße zunächst nach unten und dann in etwa wieder in die Horizontale umgelenkt werden, um über die Auslassöffnung 7 des Auslasskanals 6 abgeführt zu werden.
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Diese kleinen Krümmungsradien führen aufgrund von lokalen Ablösungen der Strömungen der Luft von den Wandungen 11, 12 des Einlasskanals 5 und des Auslasskanals 6 zu sogenannten Totwassergebieten 14, in denen im Wesentlichen keine oder nur schwach ausgeprägte Strömungen der Luft vorliegen. Dies führt zu einer schlechten Durchströmung des Wärmetauschers 3 und daraus folgend zu einer relativ schlechten Kühlleistung der Kühlvorrichtung 2.
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Um diesen Nachteil zu vermeiden sind bei den in den 2 bis 6 dargestellten (erfindungsgemäßen) Kraftfahrzeugen 1 Maßnahmen vorgesehen, durch die solche Strömungsablösungen vermieden oder zumindest gering gehalten werden können.
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Bei dem Kraftfahrzeug 1 gemäß der 2 sind hierfür unmittelbar im Bereich derjenigen konvexen Krümmungen 13 des Einlasskanals 5 und des Auslasskanals 6, die jeweils den kleinsten Krümmungsradius aufweisen, oder in unmittelbarer Nähe davon jeweils eine Zuführöffnung 15, 16 in den Einlasskanal 5 und in den Auslasskanal 6 integriert. Durch die Zuführöffnung 15 des Einlasskanals 5, die eine tangentiale Ausrichtung bezüglich des Verlaufs des angrenzenden Abschnitts der Wandung 11 des Einlasskanals 5 aufweist, wird bei einer Bewegung des Kraftfahrzeugs 1 und/oder durch den Betrieb des dem Wärmetauscher 3 zugeordneten Gebläses 9 eine Einlasszusatzströmung 17 in den Einlasskanal 5 eingebracht, die sich mit einer durch die Einlassöffnung 10 des Einlasskanals 5 eingebrachten Einlasshauptströmung 18 vermischt. In gleicher Weise wird durch die Zuführöffnung 16 des Auslasskanals 6, die ebenfalls eine tangentiale Ausrichtung bezüglich des Verlaufs des angrenzenden Abschnitts der Wandung 12 des Auslasskanals 6 aufweist, eine Auslasszusatzströmung 19 in den Auslasskanal 6 eingebracht, die sich mit einer von dem Wärmetauscher 3 kommenden Auslasshauptströmung 20 der Luft vermischt. Durch diese wandungsnah strömenden Zusatzströmungen 17, 19 der Luft werden unter Ausnutzung des sogenannten Coanda-Effekts auf einfache aber wirkungsvolle Weise Strömungsablösungen der Hauptströmungen 20 18 und damit die sich bei dem Kraftfahrzeug 1 gemäß der 1 ausbildenden Totwassergebiete 14 vermieden oder gering gehalten.
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Zur Führung der Zusatzströmungen 17, 19 zu der jeweiligen Zuführöffnung 15, 16 bildet der Einlasskanal 5 sowie der Auslasskanal 6 jeweils einen relativ kurzen Zuführkanal 21 aus, wobei die Ausrichtungen dieser Zuführkanäle 21 wiederum tangential bezüglich der an die Zuführöffnungen 15, 16 angrenzenden Abschnitte der Wandungen 11, 12 des Einlasskanals 5 und des Auslasskanals 6 ausgerichtet sind.
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Bei dem Kraftfahrzeug 1 gemäß der 3 ist dagegen vorgesehen, dass relativ lange Zuführkanäle 21 zu den Zuführöffnungen 15, 16 des Einlasskanals 5 und des Auslasskanals 6 führen, wobei diese Zuführkanäle 21 in einem ersten, von einem gemeinsamen Zuführkanaleinlass 22 ausgehenden Abschnitt 23 integral und in einem zweiten, in die jeweils dazugehörige Zuführöffnung 15, 16 mündenden Abschnitt 24 separat ausgebildet sind. Der Zuführkanaleinlass 22 ist dabei in einem relativ geringen Abstand oberhalb des Kühlerschutzgitters 4 angeordnet und damit ebenfalls in die Front des Kraftfahrzeugs 1 integriert. Dadurch kann in vorteilhafter Weise ein bei der Bewegung des Kraftfahrzeugs 1 erzeugter Staudruck vor dem Kraftfahrzeug 1 ausgenutzt werden, um Luft als Einlasszusatzströmung 17 und als Auslasszusatzströmung 19 über die Zuführkanäle 21 dem Einlasskanal 5 und dem Auslasskanal 6 der Kühlvorrichtung 2 zuzuführen.
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Ebenfalls als Maßnahme zur Verhinderung oder Verminderung von Strömungsablösungen infolge von Strömungsumlenkungen in dem Einlasskanal 5 und in dem Auslasskanal 6 können im Bereich derjenigen konvexen Krümmungen 13, die jeweils den kleinsten Krümmungsradius aufweisen, Turbulatoren 25 eingesetzt werden, die als Strömungswiderstandselemente eine laminare Grenzschicht der jeweiligen Luftströmung in eine turbulente Grenzschicht überführen. Die 4 und 6 zeigen Kraftfahrzeuge 1 mit entsprechenden Kühlvorrichtungen 2.
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Bei den Kraftfahrzeugen gemäß den 2 bis 4 weist der Wärmetauscher 3 jeweils eine vertikale Ausrichtung auf. Genauso gut umsetzbar sind die erfindungsgemäßen Maßnahmen zur Vermeidung oder Verringerung von Strömungsablösungen auch bei solchen Kraftfahrzeugen, bei denen der jeweilige Wärmetauscher 3 eine bezüglich der Vertikalen geneigte Ausrichtung aufweist, wie dies in den 5 und 6 dargestellt ist.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Kraftfahrzeug
- 2
- Kühlvorrichtung
- 3
- Wärmetauscher
- 4
- Kühlerschutzgitter
- 5
- Einlasskanal der Kühlvorrichtung
- 6
- Auslasskanal der Kühlvorrichtung
- 7
- Auslassöffnung des Auslasskanals
- 8
- Vorwärtsfahrtrichtung
- 9
- Gebläse
- 10
- Einlassöffnung des Einlasskanals
- 11
- Wandung des Einlasskanals
- 12
- Wandung des Auslasskanals
- 13
- konvexe Krümmung
- 14
- Totwassergebiet
- 15
- Zuführöffnung des Einlasskanals
- 16
- Zuführöffnung des Auslasskanals
- 17
- (Einlass-)Zusatzströmung
- 18
- (Einlass-)Hauptströmung
- 19
- (Auslass-)Zusatzströmung
- 20
- (Auslass-)Hauptströmung
- 21
- Zuführkanal
- 22
- Zuführkanaleinlass
- 23
- erster Abschnitt des Zuführkanals
- 24
- zweiter Abschnitt des Zuführkanals
- 25
- Turbulator
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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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.
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 3024312 A1 [0003]
- DE 102012105462 A1 [0004]
- DE 102016219035 A1 [0005]
- DE 102016219036 A1 [0005]
