DE10239879A1

DE10239879A1 - Verfahren zur Reduzierung des Luftwiderstands eines Kraftfahrzeugs

Info

Publication number: DE10239879A1
Application number: DE2002139879
Authority: DE
Inventors: Marko Kovacic; Jürgen Dr. Sauer
Original assignee: Bayerische Motoren Werke AG
Current assignee: Bayerische Motoren Werke AG
Priority date: 2002-08-29
Filing date: 2002-08-29
Publication date: 2004-03-18

Abstract

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Reduzierung des Luftwiderstands eines Kraftfahrzeugs mit einem Lüfter, der insbesondere zur Kühlung einer Brennkraftmaschine durch Förderung eines Luftstroms aus der Umgebung in den Fahrzeug-Motorraum vorgesehen ist. Der Lüfter wird derartig angesteuert, dass bei hohen Geschwindigkeiten und in Abhängigkeit von zumindest einer weiteren Randbedingung der Luftstrom aus der Umgebung in den Fahrzeug-Motorraum reduziert wird.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Reduzierung des Luftwiderstands eines Kraftfahrzeugs nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1, sowie auf eine zur Durchführung des Verfahrens besonders geeignete Vorrichtung.

Aus der DE-3211793 C2 ist eine Kühlmitteltemperatur-Regelungsanlage bekannt, mit dem der Kühlprozess einer Brennkraftmaschine verbessert werden soll. Dazu werden drei Fühler eingesetzt, von denen einer den Betrieb eines Lüfters steuert, ein weiterer den Kühlmittelstrom durch den Kühler bestimmt und ein dritter das Öffnen von Luftklappen, den dem Kühler vorgeschaltet sind und eine sogenannte Kühlerjalousie bilden, steuert. Durch das Verhältnis der Schalttemperatur der einzelnen Fühler zueinander wird eine optimale Kühlung in allen Betriebsbereichen unter Gewährleistung eines möglichst geringen Luftwiderstandes erzielt.

Die DE-4130066 A1 beschreibt einen Lüfter, in dieser Schrift Gebläse genannt, der einen einfachen und robusten Aufbau haben und mittels einer einfachen Ansteuerschaltung leicht regelbar sein soll. Das als Kühlerventilator ausgebildete Gebläse ist während der Startphase und bei geringen Fahr zeuggeschwindigkeiten durch Bestromung nur einer Phase des geschalteten Reluktanzmotors arretierbar. Hierdurch wird der Luftstrom durch den Kühler verringert und eine schnellere Erwärmung des Kühlerwassers, sowie eine Verbesserung des c_w-Werts bei niedrigen Geschwindigkeiten erreicht. Je niedriger der c_w-Wert, desto besser ist der Luftwiderstand des Fahrzeugs und desto besser ist es für den Kraftstoffverbrauch.

Aufgabe der Erfindung ist, ein Verfahren eingangs genannter Art derart zu verbessern, dass der c_w-Wert eines Kraftfahrzeugs auf einfache Weise optimiert wird.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch ein Verfahren gemäß Anspruch 1 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen sind die Gegenstände der abhängigen Ansprüche, wobei weiterhin eine bevorzugte zur Durchführung des Verfahrens geeignete Vorrichtung angegeben ist.

Erfindungsgemäß wird ein Lüfter, der insbesondere zur Kühlung einer Brennkraftmaschine durch Förderung eines Luftstroms aus der Umgebung in den Fahrzeug-Motorraum vorgesehen ist, derart angesteuert, dass bei hohen Fahrzeuggeschwindigkeiten (also wenn die Fahrzeuggeschwindigkeit einen vorgegebenen Grenzwert überschreitet) und ggf. in Abhängigkeit von zumindest einer weiteren Randbedingung der aus der Umgebung in den Fahrzeug-Motorraum eintretende Luftmassestrom reduziert wird. Es ist nämlich erkannt worden, dass bei hohen Fahrzeuggeschwindigkeiten es nicht notwendig ist, den Lüfter für die Kühlung dauernd im Betrieb zu haben. Die erfindungsgemäße Steuerung des Lüfters wird bspw. mittels eines ohnehin vorhandenen Brennkraftmaschinen-Steuergeräts durchgeführt, in dem die Fahrzeuggeschwindigkeit und weitere Randbedingungen üblicherweise bereits als digitale Information vorliegen.

Vorzugsweise kann der Lüfter in Abhängigkeit der Fahrzeuggeschwindigkeit und zuminderst einer weiteren Randbedingung, bei der es sich um die Kühlwassertemperatur und/oder den Lastzustand der Brennkraftstoffmaschine handeln kann, erfindungsgemäß angesteuert werden.

Beispielsweise kann die Drehrichtung des Lüfters bei hohen Fahrzeuggeschwindigkeiten umgekehrt werden. Dadurch reduziert sich der Luftstrom , der durch den Lüfter in den Fahrzeug-Motorraum gelangt. Die in die Gegenrichtung rotierenden Lüfterblätter wirken wie eine geschlossene Kühlerjalousie. Der Luftwiderstand des Fahrzeugs reduziert sich.

Vorzugsweise kann der Lüfter, der insbesondere zur Kühlung einer Brennkraftmaschine vorgesehen ist, fallweise auch bei hohen Fahrzeuggeschwindigkeiten arretiert werden. Beim Abschalten des Lüfters verhalten sich die Kühlerblätter des Lüfters in etwa ähnlich wie eine Kühlerjalousie und reduzieren damit einen Lufteintritt bzw. eine Durchströmung des Fahrzeugs, genauer des Fahrzeug-Motorraums, in dem die Brennkraftstoffmaschine sowie ggf. ein Kühler für den Kühlflüssigkeitskreislauf angeordnet sind. Es wird dadurch eine Verblockung des Kühlers bzw. des Motorraums erreicht.

Ist also z. B. eine vorgegebene Fahrzeuggeschwindigkeit erreicht, bei der es für die Reduzierung des Luftwiderstands sinnvoll wäre, den Lüfter zu arretieren, wird erfindungsgemäß überprüft, ob beispielsweise die Kühlwassertemperatur unter einem vorgegeben Grenzwert liegt. Der Lastzustand der Brennkraftmaschine stellt eine weitere Randbedingung dar, die für das Arretieren des Lüfters von Bedeutung sein kann, wobei bei geringen Lasten und folglich geringem Kühlbedarf eine Verblockung in Frage kommt.

Vorzugsweise kann der Lüfter mit einem Elektromagneten arretiert werden. Dieser Elektromagnet soll nahe an der von den Lüfterflügeln aufgespannten Fläche an einem geeigneten feststehenden Bauelement befestigt sein. Dies kann beispielsweise eine Halterung an dem die Lüfterflügel in Rotation versetzenden Elektromotor oder die Brennkraftstoffmaschine oder der Kühler sein. Sind die oben genannten Bedingungen erfüllt, wird der Elektromagnet mithilfe eines geeigneten Steuergeräts erregt, und dadurch der Lüfter arretiert.

Mit dem erfindungsgemäßen Verfahren, wird nicht nur der c_w-Wert des Fahrzeugs deutlich verbessert, ebenso fallen keine wesentlichen Kosten für zusätzliche Bauteile an. Es kann mit dieser Vorrichtung bei hohen Fahrzeuggeschwindigkeiten der Kraftstoffverbrauch reduziert werden. Es können jedoch noch eine Vielzahl weiterer Details durchaus abweichend von obiger Beschreibung gestaltet sein, ohne den Inhalt der Patentansprüche zu verlassen.

Claims

Verfahren zur Reduzierung des Luftwiderstands eines Kraftfahrzeugs mit einem Lüfter, der insbesondere zur Kühlung einer Brennkraftmaschine durch Förderung eines Luftstroms aus der Umgebung in den Fahrzeug-Motorraum vorgesehen ist, dadurch gekennzeichnet, dass der Lüfter derart angesteuert wird, dass bei hohen Fahrzeuggeschwindigkeiten und ggf. in Abhängigkeit von zumindest einer weiteren Randbedingung der Luftstrom aus der Umgebung in den Fahrzeug-Motorraum reduziert wird.
Verfahren nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die zumindest eine weitere Randbedingung die Kühlwassertemperatur und/oder der Lastzustand der Brennkraftmaschine ist.
Verfahren nach Patentanspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Drehrichtung des Lüfters umgekehrt wird.
Verfahren nach Patentanspruch 1 oder 2, wobei der Lüfter in bestimmten Betriebszuständen des Fahrzeugs arretierbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass der Lüfter arretiert wird.
Verfahren nach Patentanspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Drehrichtungsumkehr und/oder die Arretierung des Lüfters mittels eines Elektromagneten durchgeführt wird.
Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Elektromagnet nahe an der von den Lüfterflügeln aufgespannten Fläche an einem geeigneten feststehendem Bauelement befestigt ist.