DE10248440B4

DE10248440B4 - Luftführung im Vorbau eines Kraftfahrzeugs

Info

Publication number: DE10248440B4
Application number: DE10248440A
Authority: DE
Inventors: Dirk Dipl.-Ing. Becker; Patrick Dipl.-Ing. Höfer (FH); Martin Dipl.-Ing. Konermann; Ulrich Dipl.-Ing. Paetzold; Jürgen Dipl.-Ing. Schreiber (FH); Sascha Dipl.-Ing. Rabensdorf (BA); Czeslaw Dipl.-Ing. Zolich
Original assignee: Daimler AG
Current assignee: Mercedes Benz Group AG
Priority date: 2002-10-17
Filing date: 2002-10-17
Publication date: 2008-09-18
Anticipated expiration: 2022-10-18
Also published as: DE10248440A1; WO2004036008A1; US20060102109A1; EP1552123A1

Abstract

Luftführung im Vorbau eines Kraftfahrzeugs, das eine Stoßfängereinheit (21) und ein Kühlmodul (22) umfasst, mit Aussparungen (28, 31) in einer den Vorbau (20) begrenzenden Bugwand (24), durch die Kühlluft in einen Motorraum einströmt, wobei Luftleitkanäle (2, 3) vorgesehen sind, die die Kühlluft im wesentlichen entgegen der Fahrtrichtung in den Motorraum zuführen und die durch etwa parallel zur Luftströmungsrichtung verlaufende Begrenzungswände (7, 19) gebildet sind, wobei die Begrenzungswände (7, 19) in ein Formteil (1) integriert sind, das sich im Motorraum etwa quer zur Luftströmungsrichtung erstreckt und zumindest teilweise im Überdeckungsbereich der Aussparungen (28, 31) Durchtrittsöffnungen (6, 10, 11, 18) aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass das Formteil (1) an dem Kühlmodul (22) befestigt ist und die etwa rechtwinklig von den die Durchtrittsöffnungen (6, 18) begrenzenden Randbereichen abstehenden Begrenzungswände (7, 19) an ihren freien Enden mit umlaufenden Dichtlippen (39, 41, 44) versehen sind.

Description

Die Erfindung betrifft eine Luftführung im Vorbau eines Kraftfahrzeugs gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.
Aus der DE 38 25 0 71 C1 ist eine Luftführung im Vorbau eines Kraftfahrzeugs bekannt. In einer den Vorbau begrenzenden Bugwand sind Aussparungen eingebracht, durch die Kühlluft in einen sich hinter der Bugwand befindenden Motorraum einströmt. Im Motorraum sind Luftleitkanäle vorgesehen, die die Kühlluft zu den zu kühlenden Aggregaten zuführen und die durch etwa parallel zu Luftströmungsrichtung verlaufende Begrenzungswände gebildet sind.
Da die Begrenzungswände durch Bleche der Rohbaukarosserie geformt werden, müssen diese untereinander und nach außen hin abgedichtet werden, um Leckverluste und Rückströmungen zu vermeiden. Das erfordert einen erhöhten Aufwand in der Montage.
In der DE 198 49 561 A1 ist eine Luftführung im Vorbau eines Kraftfahrzeugs offenbart, bei der die Begrenzungswände, welche die Luftkanäle bilden, in ein Formteil integriert sind. Das Formteil wird an den Längsträgern des Fahrzeugs befestigt und dient zur Aufnahme des Kühlergebläses, des Kühlers und des Kondensators.
Aufgabe der Erfindung ist es, eine verlustfreie Luftführung im Vorbau eines Kraftfahrzeuges zu schaffen, bei der die Montage wesentlich vereinfacht ist.
Die Aufgabe wird erfindungsgemäß mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst.
In einer den Vorbau begrenzenden Bugwand sind Aussparungen eingebracht, durch die Kühlluft in einen Motorraum einströmen kann. Die einströmende Luft wird durch sich an die Aussparungen anschließende Luftleitkanäle zu den zu kühlenden Aggregaten im Motorraum geleitet. Die Luftleitkanäle werden erfindungsgemäß durch in ein Formteil integrierte Begrenzungswände gebildet, wobei sich das Formteil etwa quer zur Luftströmungsrichtung erstreckt. Damit ist es möglich, die Begrenzungswände an dem Formteil so auszurichten, dass sowohl ein dichter Anschluss an die Aussparungen als auch an die im Motorraum angeordneten Aggregate möglich ist. Das Formteil kann zusammen mit einem Kühlmodul als vormontierte Einheit in den Vorbau geschwenkt werden, ohne dass zusätzliche Abdichtungen der Luftleitkanäle nach außen oder untereinander notwendig sind.
Das Formteil kann zumindest teilweise im Überdeckungsbereich der Aussparungen Durchtrittsöffnungen aufweisen. Durch die nachgeschaltete Anordnung des Formteils hinter der Bugwand können die Begrenzungswände sich bis zu den Aussparungen in der Bugwand erstrecken und an den Randbereichen der Aussparung anliegen. Damit kann die einströmende Luft nicht mehr durch abstehende Vorsprünge abgelenkt oder verwirbelt werden.
In einer Ausführungsform stehen die Begrenzungswände etwa rechtwinklig von den die Durchtrittsöffnungen begrenzenden Randbereichen ab. An den freien Enden der Begrenzungswände sind Dichtlippen umlaufend angebracht oder angeformt, so dass die Durchtrittsöffnungen von angrenzenden Karosseriebereichen nahezu vollständig abgedichtet werden können. Damit können unerwünschte Querströmungen oder Verwirbelungen in einfacher Form unterbunden werden.
Das Formteil kann weitestgehend hinter einer Stoßfängereinheit angeordnet sein, und so als Verbindungselement zwischen der Stoßfängeranordnung und dem Kühlmodul dienen. Das Form teil benötigt bei einer derartigen Anordnung keine zusätzlichen Befestigungsmaßnahmen.
Eine bevorzugte Ausführungsform besteht darin, dass das Formteil eine großflächige, obere Durchtrittsöffnung oberhalb des zur Stoßfängereinheit gehörenden Biegeträgers aufweist. Eine derartige obere Durchtrittsöffnung kann durch Luftleitelemente eines Kühlergrills abgedeckt sein, die die einströmende Luft auf einen im Überdeckungsbereich der oberen Durchtrittsöffnung angeordneten Ladeluftkühler lenken.
Unterhalb des Biegeträgers kann eine weitere großflächige Durchtrittsöffnung im Formteil vorgesehen sein, um im unteren Bereich angeordnete Kühlaggregate mit Kühlluft zu versorgen.
Die untere Begrenzungskante der oberen Durchtrittsöffnung kann so ausgebildet sein, dass sie dichtend an der Rückseite des Biegeträgers anliegt. Damit können Verwirbelungen oder Querströme zwischen dem Biegeträger und dem Stoßfängerinnenteil unterbunden werden.
Beidseitig der oberen Durchtrittsöffnung sind in einer bevorzugten Ausführungsform zwei kreisrunde Öffnungen vorgesehen, von deren runden, die Öffnungen begrenzenden Randbereichen jeweils eine hohlzylindrische Begrenzungswand absteht. An diese Stutzen können Ansaugluftkanäle für eine im Motorraum angeordnete Brennkraftmaschine angeschlossen werden. Eine separate Luftleitung kann damit entfallen.
Zwei weitere kreisrunde Öffnungen beidseitig der oberen Durchtrittsöffnung können als Durchleitung von Ladeluftleitungen ausgebildet sein. Hier entfallen neben der Abdichtung auch Befestigungsmittel für die Ladeluftleitungen.
Ein außenseitiger Eckbereich des Formteils kann schwenkbar an dem Formteil befestigt sein. Das hat den Vorteil, dass bei der Montage dieser Eckbereich platzsparend eingeklappt werden kann und nach der Montage zurückgeklappt wird.
Weitere Vorteile sowie eine bevorzugte Ausführungsform werden im folgenden anhand der Zeichnung erläutert. Dabei zeigen:
1 eine perspektivische Ansicht eines Formteils schräg von vorn,
2 eine perspektivische Ansicht des Formteils gemäß 1 schräg von hinten
3 einen Längsschnitt durch einen Vorbau eines Kraftfahrzeugs gemäß der Linie III-III in 2,
4 eine zweite Ausführungsform eines Formteils in perspektivische Ansicht schräg von vorn sowie
5 das Formteil gemäß 4 in Einbaulage mit einem Kühlmodul.
In den 1 und 2 ist ein Formteil 1 in perspektivischer Front- und Rückansicht dargestellt. Das Formteil 1 weist eine etwa T-förmige Außenkontur auf und ist mit Luftleitkanälen 2, 3, 4 und 5 versehen.
Der Luftleitkanal 2 wird durch eine im Formteil 1 eingebrachte Durchtrittsöffnung 6 gebildet, von deren Randbereichen umlaufende Begrenzungswände 7 etwa rechtwinklig abstehen. Der Querschnitt des Luftleitkanals 2 nimmt in Fahrrichtung von vorn nach hinten ab, wobei seine Austrittsöffnung beidseitig mit planaren Randbereichen 8 und 9 teilweise abgedeckt ist.
Die in den Randbereichen 8 und 9 eingebrachten Luftleitkanäle 4 und 5 werden jeweils durch eine Durchtrittsöffnung 10 und 11 gebildet, von deren Randbereich eine hohlzylindrische Begrenzungswand 12 bzw. 13 nach hinten absteht. Die Begrenzungswände 12 und 13 bilden Anschlußstutzen für Ansaugluftkanäle einer nicht dargestellten, im Motorraum angeordneten Brennkraftmaschine. In den Randbereichen 8 und 9 sind Be festigungsösen 14 eingebracht, die zum Einhängen des Formteils 1 in seiner Einbaulage dienen.
Des weiteren sind zwei Eckbereiche 15 und 16 im oberen Bereich des Luftleitkanals 2 vorgesehen, die schwenkbar über ein Filmscharnier 17 an der Begrenzungswand 7 angelenkt ist. Bei der Montage können die Eckbereiche 15 und 16 nach vorn gemäß Pfeilrichtung K geklappt werden, um die Breite des Formteils 1 beim Einbau zu verkleinern.
Der untere Luftkanal 3 wird durch eine etwa rechteckige Durchtrittsöffnung 18 gebildet, von deren Randbereichen Begrenzungswände 19 abstehen.
Die Anordnung des Formteils 1 im Vorbau 20 eines nicht näher dargestellten Kraftfahrzeugs zeigt 3 in einer Schnittdarstellung gemäß Linie III-III in 1.
Der Vorbau 20 umfasst eine Stoßfängereinheit 21 sowie ein Kühlmodul 22 und wird nach oben durch eine Motorhaube 23 und nach vorn durch eine Bugwand 24 begrenzt.
Die Stoßfängereinheit 21 wird im wesentlichen durch einen Biegequerträger 25, ein Stoßfängerinnenteil 26 sowie ein Verkleidungsteil 27 gebildet. Oberhalb der Stoßfängereinheit 21 ist eine Aussparung 28 in die Bugwand 24 eingebracht, die mit einem Kühlergitter 29 abgedeckt ist. Das Kühlergitter 29 umfasst mehrere etwa parallel zueinander verlaufende Luftleitelemente 30, die sich quer zur Fahrtrichtung F erstrecken.
Unterhalb der Stoßfängereinheit 21 ist eine weitere Aussparung 31 in die Bugwand 24 eingebracht, die mit einem Kunststoffgitter 32 abgedeckt ist. Den unteren Abschluss der Bugwand bildet eine Bugschürze 33.
Das Kühlmodul 22 umfasst einen Wasserkühler 34, einen Kondensator 35 mit einem Akkumulator 36. Oberhalb des Kühlmoduls 22 verlaufen zwei Querbleche 37 und 38 dicht unter der Motorhaube 20.
Am oberen Ende des Kühlmoduls 22 liegt die Begrenzungswand 7 des Formteils 1 mit einer hakenförmig am hinteren Ende angeformten Dichtungslippe 39 an. Mit ihrem vorderen Ende dichtet die Begrenzungswand 7 den Luftstrom gegen das Querblech 38 ab.
Am unteren Ende des Kühlmoduls 22 liegt das Formteil 1 mit einem Flansch 40 seiner Begrenzungswand 19 an. Die Begrenzungswand 19 weist für den Anschluß an die Bugschürze 33 eine hakenförmige Dichtlippe 41 auf, die einen unkontrollierten Abstrom der Kühlluft in diesem Bereich verhindert.
Zwischen den Luftleitkanälen 2 und 3 des Formteils 1 befindet sich ein vorwiegend senkrecht verlaufender Verbindungssteg 42, der so ausgebildet ist, dass eine Abdichtung zum Biegeträger 25 gewährleistet ist. Dazu ist an der den oberen Luftleitkanal 2 bildenden Begrenzungswand 7 ein Flansch 43 angeformt, der am Biegeträger 25 flächig anliegt. An der den Luftleitkanal 3 bildenden Begrenzungswand 19 ist eine Dichtungslippe 44 angeformt, die auf einem das Stoßfängerinnenteil 26 nach innen verlängernden Bodenplatte 45 aufliegt. Damit kann es zu keinen nennenswerten Verwirbelungen oder Querströmungen am Biegeträger 25 kommen.
Der entgegen der Fahrtrichtung F entstehende Luftstrom wird durch die Aussparungen 28 und 31 in zwei Strömungen A und B oberhalb und unterhalb der Stoßfängereinheit 21 geteilt.
Aus 4 geht eine zweite Ausführungsform des Formteils 1 hervor, dass im Unterschied zu der in den 1 bis 3 gezeigten Ausführung unterhalb der Anschlußstutzen 12 und 13 für die Ansaugleitungen der Brennkraftmaschine jeweils eine Durchleitungsöffnung 46 bzw. 47 für die Ladeluftkühlung vorgesehen ist.
5 zeigt für die Ausführungsform des Formteils 1 nach 4 ein entsprechendes vorgefertigtes Kühlmodul 22, das einfach in den Vorbau des Kraftfahrzeugs eingesetzt werden kann.
Zusätzlich zum Wasserkühler 34 und zum Kondensator 35 mit Akkumulator 36 ist ein Ladeluftkühler 48 dem Kühlmodul 22 zugeordnet. Der Ladeluftkühler 48 erstreckt sich über nahezu die gesamte Breite des Luftkanals 2, wobei seitlich vom Ladeluftkühler 48 abgehende Ladeluftleitungen 49 und 50 durch die Durchleitungsöffnungen 46 und 47 geführt werden.
Von besonderem Vorteil ist, dass das Formteil 1 mit seinen Befestigungsösen 14 einfach an Vorsprüngen des Kühlmoduls 22 eingehängt wird. Es bedarf damit keiner zusätzlichen Befestigung des Formteils 1 nach der Montage des Kühlmoduls 22 im Vorbau 20. Die durch den Vorbau 20 vorgegebene Breite kann durch das Anklappen der Eckbereiche 15 und 16 des Formteils 1 erreicht werden. Nach dem Einsetzen des Kühlmoduls 22 in den Vorbau 20 können die Eckbereiche 15 und 16 zurückgeklappt und mit ihren Begrenzungswänden an die Innenkontur des Vorbaus dichtend angelegt werden.

Claims

Luftführung im Vorbau eines Kraftfahrzeugs, das eine Stoßfängereinheit (21) und ein Kühlmodul (22) umfasst, mit Aussparungen (28, 31) in einer den Vorbau (20) begrenzenden Bugwand (24), durch die Kühlluft in einen Motorraum einströmt, wobei Luftleitkanäle (2, 3) vorgesehen sind, die die Kühlluft im wesentlichen entgegen der Fahrtrichtung in den Motorraum zuführen und die durch etwa parallel zur Luftströmungsrichtung verlaufende Begrenzungswände (7, 19) gebildet sind, wobei die Begrenzungswände (7, 19) in ein Formteil (1) integriert sind, das sich im Motorraum etwa quer zur Luftströmungsrichtung erstreckt und zumindest teilweise im Überdeckungsbereich der Aussparungen (28, 31) Durchtrittsöffnungen (6, 10, 11, 18) aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass das Formteil (1) an dem Kühlmodul (22) befestigt ist und die etwa rechtwinklig von den die Durchtrittsöffnungen (6, 18) begrenzenden Randbereichen abstehenden Begrenzungswände (7, 19) an ihren freien Enden mit umlaufenden Dichtlippen (39, 41, 44) versehen sind.
Luftführung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Formteil (1) überwiegend hinter einer Stoßfängereinheit (21) angeordnet ist, wobei die Stoßfängereinheit (21) eine Stoßfängerverkleidung (27), einen Biegequerträger (25) und ein Stoßfängerinnenteil (26) umfasst.
Luftführung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass eine der Durchtrittsöffnungen eine großflächige, obere Durchtrittsöffnung (6) oberhalb des Biegequerträgers (25) ist.
Luftführung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass eine der Durchtrittsöffnungen eine großflächige, untere Durchtrittsöffnung (18) unterhalb des Biegequerträgers (25) ist.
Luftführung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die untere Begrenzungskante (7) der oberen Durchtrittsöffnung (6) des Formteils (1) dichtend an der Rückseite des Biegequerträgers (25) anliegt.
Luftführung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass beidseitig der oberen Durchtrittsöffnung (6) zwei kreisrunde Öffnungen (10, 11) vorgesehen sind, von deren die Öffnungen begrenzenden Randbereichen jeweils eine hohlzylindrische Begrenzungswand (12, 13) absteht.
Luftführung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass zwei weitere kreisrunde Öffnungen (46, 47) beidseitig der oberen Durchtrittsöffnung (6) vorgesehen sind.
Luftführung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens ein außenseitiger Eckbereich (15, 16) des Formteils (1) schwenkbar mit dem Formteil (1) verbunden ist.