DE10337870A1

DE10337870A1 - Fahrzeug, insbesondere Kraftfahrzeug und Verfahren zur Herstellung eines Kühlers

Info

Publication number: DE10337870A1
Application number: DE2003137870
Authority: DE
Inventors: Ruprecht Sinnhuber; Dennis Gevers
Original assignee: Volkswagen AG
Current assignee: Volkswagen AG
Priority date: 2003-08-18
Filing date: 2003-08-18
Publication date: 2005-03-17

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Fahrzeug, insbesondere ein Kraftfahrzeug, mit wenigstens einem Kühler, vorzugsweise zur Kühlung einer Brennkraftmaschine des Kraftfahrzeuges, und mit einer Fahrzeug-Tragstruktur. Erfindungsgemäß ist der Kühler wenigstens bereichsweise in die Fahrzeug-Tragstruktur integriert, vorzugsweise wenigstens bereichsweise in einen Längsträger und/oder in einen Querträger als Bestandteil der Fahrzeug-Tragstruktur integriert.

Description

Die Erfindung betrifft ein Fahrzeug, insbesondere ein Kraftfahrzeug, nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 und ein Verfahren zur Herstellung eines Kühlers nach dem Oberbegriff des Anspruchs 42.

Ein allgemein bekanntes, gattungsgemäßes Kraftfahrzeug weist wenigstens einen Kühler auf, der für eine Kühlung einer Brennkraftmaschine des Fahrzeuges einsetzbar ist. Zudem weist das Kraftfahrzeug eine Fahrzeug-Tragstruktur auf.

Konkret ist der Kühler plattenartig ausgeführt, wobei für eine einfache Anströmung des Kühlers mit Kühlluft dieser vertikal ausgerichtet sich weitgehend über die Fahrzeugbreite erstreckend in einem in Fahrzeuglängsrichtung gesehen vorderen Bereich des Kraftfahrzeuges angeordnet ist. Der Kühler ist dabei als Wellrippenkühler ausgeführt, bei dem von Kühlmittel durchströmte Röhren so mit Wellrippen kombiniert sind, dass eine entsprechende Kühlfunktion des Wellrippenrohrkühlers bei Umströmung des Kühlers mit Kühlluft, insbesondere im Bereich der Wellrippen gegeben ist.

Für eine Erhöhung des Fußgängerschutzes wird der in Fahrzeuglängsrichtung gesehen vordere Bereich des Fahrzeuges entsprechend aufgebaut, so dass bei einer Kollision des Fahrzeuges mit einem Fußgänger eine Verletzung desselben vermieden bzw. die Verletzungsschwere reduziert werden kann. Um dies sicherstellen zu können, wird im Vorderwagenbereich ein entsprechender Deformationsfreiraum für eine Erhöhung des Fußgängerschutzes benötigt.

Aus der DE 197 55 095 A1 und der DE 199 31 731 A1 sind Kühler bekannt, die in einem Unterbodenbereich eines Fahrzeuges angeordnet sind. Die Kühler sind dabei parallel zur Aufstandsfläche des Fahrzeuges verlaufend an der Unterseite des Fahrzeuges angeordnet. Um einen guten Wärmeaustausch am Kühler zu schaffen stehen vom Kühler nach unten in Fahrtrichtung parallel verlaufende Kühlrippen über bzw. ist ein Gebläse vorgesehen, dass die Umströmung des Kühlers mit Kühlluft fördert.

Aufgabe der Erfindung ist es, ein Fahrzeug, insbesondere ein Kraftfahrzeug zu schaffen, bei dem ein Kühler so angeordnet ist, dass ein optimaler Fußgängerschutz möglich ist.

Diese Aufgabe wird mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst.

Gemäß Anspruch 1 ist der Kühler wenigstens bereichsweise in die Fahrzeug-Tragstruktur integriert, wobei der Kühler vorzugsweise wenigstens bereichsweise in einen Längsträger und/oder in einen Querträger als Bestandteil der Fahrzeug-Tragstruktur integriert ist.

Bei dieser Anordnung des Kühlers ist wenigstens ein Kühler-Teilbereich integraler Bestandteil der tragenden und energieabsorbierenden Struktur des Fahrzeuges. Die Fahrzeug-Tragstruktur kann dabei einerseits als Kühlmittelbehälter und Kühler eingesetzt werden. Andererseits kann der Kühler als separates Bauteil zusätzlich zur Fahrzeug-Tragstruktur in diese integriert sein, wobei der Kühler dabei selbst auch eine tragende Funktion innehaben kann. Insbesondere bei der Integration des Kühlers an einem der beiden Längsträger ist in einem in Fahrzeuglängsrichtung gesehen vorderen Bereich des Fahrzeuges, in dem wie beim gattungsgemäßen Stand der Technik der Kühler angeordnet ist, ein Deformationsfreiraum geschaffen, so dass dadurch ein relativ aufprallweicher Bereich erhalten werden kann für einen optimalen Fußgängerschutz. Der am Längsträger und/oder Querträger integrierte Kühler kann dabei so ausgelegt sein, dass im Kollisionsfall eine Energieaufnahme mit möglichst geringer Blocklänge möglich ist. Insgesamt wird der Kühler dahingehend ausgelegt, dass eine möglichst große Kühlleistung mit einer möglichst geringen Menge an Kühlflüssigkeit umgesetzt werden kann, so dass damit ein relativ leichter Kühler geschaffen ist. Der Kühler kann dabei mit einfachen Mitteln an den ohnehin vorhandenen Längsträger und/oder Querträger integriert werden, so dass insgesamt mit dem Kühler ein kompaktes Bauteil geschaffen ist, das aufgrund seiner Anordnung am Längsträger und/oder Querträger einen entsprechenden Deformationsfreiraum in einem potentiellen Aufprallbereich des Vorderwagens schafft, so dass dadurch vorteilhaft der Fußgängerschutz verbessert werden kann. Dadurch wird der Fahrzeugschwerpunkt nach hinten in Richtung Hinterachse verlagert. Zudem kann vorteilhaft die Vorbaulänge reduziert werden. Grundsätzlich kann der Kühler nicht nur im Bereich des Vorderwagens in die Fahrzeug-Tragstruktur integriert werden, sondern auch beispielsweise im Heck-, Dach- oder Seitenbereich des Kraftfahrzeuges. Der Kühler kann neben einer vorzugsweisen Verwendung zur Kühlung der Brennkraftmaschine aber auch als Ölkühler oder als Ladeluftkühler oder als Wärmetauscher einer Klimaanlage eingesetzt werden.

In einer konkreten Ausführungsform kann wenigstens ein Kühlmittelrohr als Bestandteil des Kühlers, das von Kühlmittel durchströmbar ist, in etwa parallel zum Längsträger und/oder Querträger verlaufend angeordnet sein. Durch die parallel verlaufende Anordnung des Kühlmittelrohres zum Längsträger und/oder Querträger ist insgesamt ein kompakter Aufbau des Kühlers möglich. Ebenso ist die Anbindung des Kühlmittelrohres an den Längsträger und/oder Querträger vereinfacht.

In einer Weiterbildung kann eine Mehrzahl von Kühlmittelrohren vorgesehen sein, die vorzugsweise beidseitig benachbart zum Längsträger und/oder Querträger angeordnet sind. Sind die Kühlmittelrohre beispielsweise einem Längsträger zugeordnet, so können diese in Fahrzeughochrichtung gesehen oberhalb und unterhalb des Längsträgers angeordnet werden. Die Kühlmittelrohre können dabei zusätzlich eine Tragfunktion aufweisen. Grundsätzlich ist es denkbar neben den Kühlmittelrohren anderweitig eingesetzte Rohre mit vorzusehen, die z. B. als Behälter für eine Scheibenwaschflüssigkeit verwendet werden können. Je nach Verwendungszweck können unterschiedliche Materialien für die Rohre bzw. Kühlmittelrohre verwendet werden, wobei für einen guten Wärmeübergang bei einem Kühlmittelrohr Aluminium oder Magnesium vorzuziehen ist. Daneben ist eine Ausführung beispielsweise aus Stahl ebenso denkbar. Insgesamt können die Rohre bzw. Kühlmittelrohre im Kollisionsfall auch zur Energieabsorption mit herangezogen werden.

In einer weiteren Ausführungsform können der Längsträger und/oder der Querträger mit Kühlmittel durchströmt sein. Somit sind der Längsträger und/oder der Querträger neben ihrer Tragfunktion innerhalb der Fahrzeug-Tragstruktur zugleich so in den Kühler mit integriert, dass sie vom Kühlmittel durchströmt sind und somit für einen Wärmeaustausch zwischen Kühlmittel und Kühlluft eingesetzt werden können.

In einer alternativen Ausführungsform können der Längsträger und/oder der Querträger zur Luftzuführung und/oder Luftabführung von Kühlluft einsetzbar sein. Auch hier weisen der Längsträger und/oder der Querträger eine Doppelfunktion auf, nämlich einerseits eine Tragfunktion als Bestandteil der Fahrzeug-Tragstruktur und andererseits eine Kühlluft-Führungsfunktion, bei der Kühlluft zum oder vom Kühler durch den Längsträger und/oder Querträger geführt werden kann.

Gemäß einer weiteren Ausgestaltung können Lamellen und/oder Stege und/oder Wellblech am Kühler vorgesehen sein. Die Lamellen und/oder Stege und/oder das Wellblech können dabei in der Art eines Luftleitelements einsetzbar sein für eine geführte Umströmung und/oder Anströmung der kühlmittelführenden Bereiche des Kühlers mit Kühlluft. Zudem ist beispielsweise bei dem Einsatz von Wellblech eine entsprechende Oberflächenvergrößerung erreicht, so dass ein optimaler Wärmeübergang vom Kühlmittel zur Kühlluft erhalten wird. Die Anzahl beispielsweise der Lamellen und entsprechend das Volumen für die Kühlflüssigkeit wird durch die geforderte Kühlleistung des Kühlers bestimmt. Die Lamellen und/oder Stege und/oder das Wellblech können dabei an den Kühlmittelrohren des Kühlers angelötet und/oder angepunktet und/oder angeschweißt sein, wobei beispielsweise beim Löten bei der Wahl des Lötmaterials auf einen guten Wärmeübergang desselben zu achten ist. Die Lamellen und/oder Stege und/oder das Wellblech können beliebig geformt sein, wobei das angestrebte Ziel sein soll, bei möglichst großer Fläche zur Wärmeableitung einen möglichst geringen Bauraum zu beanspruchen bei möglichst geringer Luftzufuhr. Die Lamellen und/oder Stege können zudem bei Bedarf mit Wasser gefüllt werden.

In einer Weiterbildung können die Lamellen und/oder Stege so voneinander beabstandet am Kühler angeordnet sein, dass bei einer Krafteinwirkung auf den Kühler insbesondere im Kollisionsfall ein vorgegebenes Beul- und/oder Knickverhalten des Kühlers erhaltbar ist. Zudem kann bei der Wahl der Anzahl der Kühlmittelrohre bzw. des Durchmessers der Kühlmittelrohre das Beul- und/oder Knickverhalten des Kühlers beeinflusst werden. Ebenso ist die Wahl der Materialstärke der Lamellen und/oder Stege abhängig vom gewünschten Beul- und/oder Knickverhalten des Kühlers. Insgesamt wird der Kühler bezüglich des Beul- und/oder Knickverhaltens so ausgelegt, dass eine entsprechend optimierte Energieabsorption bei einer Krafteinwirkung auf den Kühler insbesondere im Kollisionsfall gegeben ist.

In einer konkreten Ausführungsform kann am Kühler, vorzugsweise an einem Kühlmittelrohr wenigstens eine Sollbeulstelle und/oder wenigstens eine Sollknickstelle vorgesehen sein. Somit kann bei einer Krafteinwirkung auf den Kühler ein vorgegebenes Beul- und/oder Knickverhalten des Kühlers erhaltbar sein. In einer bevorzugten Aufführungsform ist die Sollbeulstelle und/oder Sollknickstelle als Kerbe im Kühlmittelrohr ausgeführt. Grundsätzlich kann auch der am Kühler integrierte Längsträger und/oder Querträger entsprechende Sollbeulstellen und/oder Sollknickstellen aufweisen, so dass insgesamt der Kühler zusammen mit dem Längsträger und/oder Querträger ein entsprechend gewünschtes Energieabsorptionsverhalten aufweist.

Gemäß einer weiteren Ausgestaltung kann wenigstens ein Ventilelement an einem kühlmittelführenden Bereich des Kühlers angeordnet sein, das bei einem vorgebbaren Druckniveau öffenbar ist. Somit ist beispielsweise im Kollisionsfall bei einer Krafteinwirkung auf den kühlmittelführenden Bereich des Kühlers eine entsprechende Energieabsorption möglich, da das Kühlmittel durch das eine Drosselwirkung aufweisende Ventilelement entweichen kann. Zudem ist mit dem Ventilelement ein Überdruckschutz geschaffen, so dass beispielsweise bei einem stark erhitzten Kühlmittel das Ventilelement entsprechend öffnet für einen Druckabbau.

In einer Weiterbildung kann das wenigstens eine Ventilelement mit einem vorzugsweise in der Fahrzeug-Tragstruktur angeordneten Hohlraum gekoppelt sein. Somit kann bei einem druckbedingten Öffnen des Ventilelements der Hohlraum mit Kühlmittel befüllbar sein. Dadurch wird der Hohlraum durch das Kühlmittel entsprechend verstärkt, so dass eine Verbesserung bezüglich der passiven Sicherheit der Fahrzeug-Tragstruktur erhalten werden kann.

Alternativ oder zusätzlich kann das wenigstens eine Ventilelement mit einer Sicherheitseinrichtung gekoppelt sein, so dass bei einem druckbedingten Öffnen des Ventilelements die Sicherheitseinrichtung aktivierbar ist. Dabei kann die Sicherheitseinrichtung beispielsweise als Zylinder-Kolben-Einheit ausgeführt sein, die bei einer Aktivierung beispielsweise das Fahrzeug abbremst durch eine Kontaktherstellung zwischen einer Kolbenstange der Zylinder-Kolben-Einheit und beispielsweise einem Fahrzeugrad. Grundsätzlich kann aber auch ein Airbag als Sicherheitseinrichtung entsprechend aktiviert werden. Es besteht weiter die Möglichkeit, dass von einem Ventilelement sowohl eine Befüllung eines Hohlraumes als auch eine Aktivierung einer Sicherheitseinrichtung ausgeht.

In einer weiteren Ausführungsform kann der Kühler wenigstens bereichsweise ein Wabenstrukturteil aufweisen. Dabei sind ein erster Teilbereich der Waben vom Kühlmittel und ein zweiter Teilbereich der Waben von Kühlluft durchströmbar. Bevorzugt dabei sind vom Kühlmittel durchströmte Waben direkt benachbart zu von Kühlluft durchströmten Waben angeordnet, so dass ein optimaler Wärmeübergang vom Kühlmittel auf die Kühlluft gewährleistet ist. Das Wabenstrukturteil kann zudem als Crashbox eingesetzt werden.

Gemäß einer weiteren konkreten Ausgestaltung können wenigstens ein Einström-Verteilerteil und wenigstens ein Ausström-Verteilerteil jeweils als Bestandteil des Kühlers vorgesehen sein. Zwischen dem Einström-Verteilerteil und dem Ausström-Verteilerteil ist wenigstens ein Kühlmittelbereich, der von Kühlmittel durchströmbar ist und/oder wenigstens ein Kühlluftbereich, der von Kühlluft durchströmbar ist, angeordnet. Somit ist insgesamt vorzugsweise ein stabiles Kastenprofil ausbildbar. Mit dem Kastenprofil ist ein verdrehsteifes Bauteil als Kühler geschaffen, der bei einem beispielsweise in Fahrzeuglängsrichtung ausgerichteten Einbau durch Beulen zusätzlich Energie absorbieren kann.

In einer Weiterbildung kann der Kühlmittelbereich durch wenigstens ein Hohlprofil gebildet sein. Das Hohlprofil ist dabei bevorzugt durch ein Kühlmittelrohr gebildet. Grundsätzlich kann das Hohlprofil im Querschnitt gesehen jede geometrische Ausformung annehmen, wobei insgesamt auf einen guten Wärmeübergang vom Kühlmittel auf die Kühlluft zu achten ist.

Gemäß einer Weiterbildung kann eine Mehrzahl von voneinander beabstandeten Hohlprofilen vorgesehen sein, die mittels wenigstens eines Stabilisierungssteges gegeneinander stabilisiert sind. Somit kann durch die Beabstandung zwischen den einzelnen Hohlprofilen Kühlluft strömen, so dass ein guter Wärmeübergang vom Kühlmittel auf die Kühlluft gegeben ist. Durch die Stabilisierungsstege wird die insgesamte Stabilität des Kastenprofils vorteilhaft erhöht.

In einer weiteren Ausführungsform kann der Kühlmittelbereich als doppelwandiges Profil ausgeführt sein mit wenigstens einer Durchströmöffnung für eine Durchströmung mit Kühlluft. In Abhängigkeit von der geforderten Kühlleistung des Kühlers kann die Anzahl der Durchströmöffnungen im doppelwandigen Profil des Kühlmittelbereiches variiert werden. Die geometrische Ausformung der Durchströmöffnungen ist weitestgehend frei wählbar.

Gemäß einer weiteren Ausgestaltung können am Kastenprofil Lamellen und/oder Stege und/oder Wellbleche in der Art eines Luftleitelements angeordnet sein. Dadurch wird eine entsprechende Oberflächenvergrößerung erreicht, so dass der Wärmeübergang vom Kühlmittel auf die Kühlluft entsprechend optimiert wird. Wie bereits oben ausgeführt, ist bei der Anordnung der Lamellen und/oder Stege und/oder des Wellblechs darauf zu achten, dass bei einer Krafteinwirkung insbesondere im Kollisionsfall ein gewünschtes Energieabsorptionsverhalten durch ein entsprechendes Beul- und/oder Knickverhalten geschaffen ist.

In einer konkreten Ausführungsform kann der Kühler in einer durch die Fahrzeugslängsrichtung und die Fahrzeugquerrichtung aufgespannten Ebene ausgerichtet als Horizontalkühler am Fahrzeug angeordnet sein. Alternativ kann der Kühler in einer durch die Fahrzeuglängsrichtung und die Fahrzeughochrichtung aufgespannten Ebene ausgerichtet als Vertikalkühler am Fahrzeug angeordnet sein. Unabhängig von der Ausführung als Horizontal- oder Vertikalkühler mit einer entsprechenden Integration, insbesondere an den Längsträger und/oder Querträger als Bestandteil der Fahrzeug-Tragstruktur ist ein Kühler geschaffen, der bei einer optimalen Kühlleistung entsprechend am Fahrzeug angeordnet ist, dass ein Deformationsfreiraum für einen optimalen Fußgängerschutz geschaffen ist. Je nach zur Verfügung stehenden Bauraum bei dem entsprechenden Fahrzeug kann die Einbauposition des Kühlers bzw. die Ausrichtung des Kühlers im Fahrzeug gewählt werden.

In einer Weiterbildung kann der Vertikalkühler in einem Vorderwagen in Fahrzeuglängsrichtung ausgerichtet in einem in Fahrzeugquerrichtung gesehen seitlichen Randbereich des Vorderwagens angeordnet sein. In einer bevorzugten Ausführungsform können beidseitig in den beiden seitlichen Randbereich des Vorderwagens jeweils ein Vertikalkühler angeordnet sein.

In einer weiteren Ausführungsform können der Vertikalkühler mit dem Horizontalkühler zu einem U-Profil in der Art einer Motorkapsel kombiniert sein dergestalt, dass die U-Schenkel durch die Vertikalkühler und die U-Basis durch den Horizontalkühler gebildet sind. Im montierten Zustand des U-Profil-Kühlers im Fahrzeug ist dabei der Motor des Fahrzeuges in etwa innerhalb des U-Profil aufgenommen. Sowohl der Vertikalkühler als auch der Horizontalkühler können hierbei unterschiedlich ausgeführt sein, so z. B. mit belüfteten Stegen in der Art eines Heizkörpers oder mit Lamellen oder mit einer bereichsweisen Anordnung von Wellblech zur Vergrößerung der Kühlfläche. Um eine entsprechende Stabilität zu erreichen, können entsprechende Rahmenteile mit vorgesehen sein, die am Vertikalkühler und/oder am Horizontalkühler angeordnet sind. Insgesamt ist der U-Profil-Kühler vorzugsweise mit dem Längsträger und/oder Querträger entsprechend integriert.

In einer nächsten Ausgestaltung kann zusätzlich zum Kühler an einer Motorhaube wenigstens ein Kühlmittelbereich und/oder ein Kühlluftbereich vorgesehen sein. Damit kann auf einfache Weise die Kühlleistung des Kühlers vorteilhaft erhöht werden, da an der Motorhaube entsprechend zusätzlich Kühlmittelbereiche und/oder Kühlluftbereiche angeordnet sind.

Ist der Kühler als U-Profil-Kühler ausgeführt, so kann mittels der Haube das U-Profil geschlossen werden, so dass eine insgesamte Erhöhung der Steifigkeit vorteilhaft erhalten wird. Hiermit kann auf einfache Weise die Festigkeit des Vorderwagens des Fahrzeuges erhöht werden. Ist die Haube selbst mit Kühlmittelbereichen und/oder Kühlluftbereichen versehen, so ist darauf zu achten, dass eine entsprechende Auslegung der Motorhaube so gewählt ist, dass ein Fußgängerschutz in optimaler Weise erhalten ist. Der Kühler kann dabei selbst zugleich eine tragende Struktur ausbilden. Grundsätzlich kann der Kühler nicht nur in einem Vorderwagen bei einem frontseitigen Motor angeordnet sein, sondern auch in einem Heckbereich Fahrzeuges, aber auch auf einem Dach, am Boden bzw. in einem Seitenbereich des Fahrzeuges angeordnet sein.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform kann die Kühlluft-Zuführung zum Kühler durch wenigstens eine Einströmöffnung in einer Stoßfängerabdeckung und/oder in einem Stoßfängerquerträger und/oder in einem Frontspoiler und/oder in einer Motorhaube und/oder in einem Frontgitter und/oder in einem Radhaus erfolgen. Somit kann je nach genauer Positionierung des Kühlers im Fahrzeug eine entsprechende Anzahl und Anordnung von Einströmöffnungen gewählt werden, so dass der Kühler für eine optimale Kühlleistung mit Kühlluft umströmt wird.

Die entsprechende Kühlluft-Abführung vom Kühler kann dabei von wenigstens einer Ausströmöffnung in einem Radhaus und/oder in einer Motorhaube und/oder durch Ausströmöffnungen, die einem in Fahrzeuglängsrichtung gesehen hinteren Motorhauben-Randbereich zugeordnet sind, erfolgen. Auch hier ist in Abhängigkeit der genauen Einbauposition des Kühlers eine entsprechende Auswahl der Anzahl und Anordnung von Ausströmöffnungen möglich. Eine funktionssichere Abführung der Kühlluft, die vom Kühlmittel entsprechend Wärme aufgenommen hat, ist dabei zu gewährleisten.

Gemäß einer weiteren Ausgestaltung kann wenigstens ein Verschließelement vorgesehen sein, mittels dem wenigstens eine Einströmöffnung und/oder wenigstens eine Ausströmöffnung gesteuert öffenbar oder verschließbar ist. Somit können beispielsweise bei laufenden Motor aber stehendem Fahrzeug zusätzliche Einströmöffnungen geöffnet werden, so dass eine ausreichende Kühlluft-Zufuhr zum Kühler möglich ist. Während des Fahrbetriebes, bei dem die Kühlluftströmung vom Fahrtwind unterstützt wird, können gezielt Einströmöffnungen verschlossen werden, so dass beispielsweise dadurch der Cw-Wert verbessert wird.

In einer weiteren Ausführungsform kann wenigstens eine Kühlluft-Leitfläche vorgesehen sein für eine gerichtete Kühlluft-Zuführung und/oder Kühlluft-Abführung. Somit ist im Bereich des Kühlers mittels der Kühlluft-Leitfläche ein einfaches Bauteil angeordnet, mit dem die Kühlluft gerichtet zum Kühler hin- bzw. abgeführt werden kann.

In einer Weiterbildung kann eine vorzugsweise in etwa horizontal ausgerichtete Motorhaube vorgesehen sein, die wenigstens ein Motorhauben-Oberteil und wenigstens bereichsweise davon beabstandet wenigstens bereichsweise ein Motorhauben-Unterteil aufweist. Somit ist Luft als Kühlluft zwischen dem Motorhauben-Oberteil und dem Motorhauben-Unterteil zum Kühler zu- oder abströmbar.

In einer weiteren Ausführungsform kann wenigstens ein Funktionsteil am Kühler angeordnet sein. Das Funktionsteil kann dabei beispielsweise ein Lampengehäuse, ein Kondensator, ein Behälter für Scheibenwischerwasser oder ein Behälter für Bremsflüssigkeit sein. Zudem können Aufnahmen zur Aggregate- und Fahrwerkslagerung am Kühler mit vorgesehen sein. In einem der Motorhaube zugeordneten Bereich des Kühlers können Haubenschlösser und Haubenscharniere, die entweder passiv oder aber auch crashaktiv ausgeführt sein können, vorgesehen sein. Bei einer aufgesteckten Motorhaube können entsprechende Gegensteckelemente am Kühler angeordnet sein, so dass die Motorhaube funktionssicher im montierten Zustand auf dem Fahrzeug aufgesteckt ist.

In einer Weiterbildung kann der Kühler, vorzugsweise ein Vertikalkühler und/oder ein Horizontalkühler, als Montagemodul ausgebildet sein, das an der Fahrzeug-Tragstruktur anbindbar ist. So kann beispielsweise der Kühler in einer Vormontage zu einem kompletten Frontendmodul zusammengebaut werden. Anschließend wird der Kühler als komplettes Frontendmodul als Montagemodul an den Vorderwagen angeschraubt. Zudem können am Kühler Aufnahmen für die Brennkraftmaschine oder das Fahrwerk vorgesehen sein.

Des weiteren kann in einer nächsten Ausführungsform wenigstens eine Gebläseeinrichtung vorgesehen sein, mittels der Kühlluft zum Kühler drückbar und/oder vom Kühler absaugbar ist. Mittels der Gebläseeinrichtung kann so eine zuverlässige Umströmung und/oder Ausströmung und/oder Durchströmung des Kühlers mit Kühlluft gewährleistet werden. Die Gebläseeinrichtung kann dabei beispielsweise durch Druck- oder Saugventilatoren gebildet sein. Ebenso ist die Ausführung der Gebläseeinrichtung als Linearkompressor, der über piezoelektrische Elemente angetrieben wird möglich.

In einer konkreten Ausführungsform weist die Gebläseeinrichtung wenigstens ein Luftbewegungsmittel auf. Zudem sind Antriebsmittel vorgesehen, die das Luftbewegungsmittel antreiben. In einer bevorzugten Weiterbildung können die Luftbewegungsmittel als Luftschaufeln ausgebildet sein. Somit kann durch die Luftbewegungsmittel bewegte Luft zur Kühlung des Kühlers als Kühlluft verwendet werden.

In einer weiteren Ausgestaltung können die Antriebsmittel durch ein Piezo-Element gebildet sein. Das Piezo-Element ist dabei vorzugsweise aus einem elektrokeramischen Material hergestellt, das sich beim Anlegen eines elektrischen Feldes an das Piezo-Element dehnt. Unterschiedliche Ladungen führen zu unterschiedlichen Ausdehnungen des Piezo-Elements und damit auch zu entsprechenden Kräften und Hüben. Durch entsprechende Übersetzungen, wie z. B. der Lagerung der Luftschaufeln als Luftbewegungsmittel oder Getriebeübersetzungen, können die Hübe in größere Hübe und/oder in Drehungen umgewandelt werden. Nach diesem Prinzip kann die Gebläseeinrichtung mit einem kleinen Package angetrieben werden.

Alternativ oder zusätzlich kann das Antriebsmittel nach dem Bi-Metall-Prinzip arbeiten. Dabei wird je nach angelegter Spannung an das Antriebsmittel eine entsprechende Hubbewegung des Bi-Metall-Elements erhalten, wodurch eine Hin- und Herbewegung der Luftbewegungsmittel erhalten wird.

Die Antriebsmittel können auch durch einen Magneten gebildet sein. Dieser ist für eine einfache Handhabung der Gebläseeinrichtung vorzugsweise als Elektro-Magnet ausgeführt.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform kann die wenigstens eine Luftschaufel mittels den Antriebsmitteln wenigstens bereichsweise in eine Hin- und Herbewegung versetzbar sein. Diese sozusagen schwingende Luftschaufel kann dabei nach dem Fächerprinzip arbeiten oder in der Art einer Vogelfeder eingesetzt sein, wobei dabei bei der Hin- und Herbewegung unterschiedliche Schaufelflächen der Luftschaufel wirken. Somit wird beim Fächerprinzip die Luft hin- und herbewegt, beim Vogelfeder-Prinzip wird Luft transportiert.

In einer weiteren Ausführungsform kann wenigstens eine Dreheinrichtung vorgesehen sein, mittels der die Hin- und Herbewegung in eine Drehbewegung umwandelbar ist. Somit können unterschiedlichste Ausführungsformen der Gebläseeinrichtung mit Luftbewegungsmitteln realisiert werden. Je nach Anwendungsfall kann dabei die Hin- und Herbewegung der Luftschaufeln als Luftbewegungsmittel direkt genutzt werden oder die Hin- und Herbewegung wird mittels der Dreheinrichtung in eine Drehbewegung umgewandelt, so dass durch die Drehbewegung die Bewegung der Luft zur Kühlung am Kühler erfolgt.

In einer konkreten Ausführungsform kann die wenigstens eine Luftschaufel an einem Luftschaufel-Endbereich mit dem Antriebsmittel gekoppelt sein. Beabstandet vom Luftschaufel-Endbereich ist ein ortsfest angeordnetes Luftschaufel-Schwenklager an der Luftschaufel ausgebildet. Ist das Antriebsmittel beispielsweise als Piezo-Element ausgeführt, so wird dieses beim Anlegen unterschiedlicher Ladungen unterschiedlich ausgedehnt, dass der Luftschaufel-Endbereich, an dem das Piezo-Element angekoppelt ist, entsprechend hin- und herbewegt wird. Der dem Luftschaufel-Endbereich, an dem das Piezo-Element angekoppelt ist, gegenüberliegende freie Endbereich der Luftschaufel wird dabei aufgrund der Schwenkbewegung der Luftschaufel um das Luftschaufel-Schwenklager ebenfalls hin- und herbewegt, so dass dadurch die Luft zur Kühlung bewegt wird. Wird die Luftschaufel bei der Hin- und Herbewegung durchgebogen kann die Luft auch radial gefördert werden.

In einer weiteren Ausführungsform kann die wenigstens eine Luftschaufel an einem Luftschaufel-Mittelbereich mit dem Antriebsmittel gekoppelt sein. Beidseitig beabstandet vom Luftschaufel-Mittelbereich ist jeweils ein ortsfest angeordnetes Luftschaufel-Schwenklager an der Luftschaufel ausgebildet. Somit wird die im Luftschaufel-Mittelbereich durch das Antriebsmittel erzeugte Hin- und Herbewegung der Luftschaufel über die Luftschaufel-Schwenklager so in die beiden Endbereiche der Luftschaufel übertragen, dass dort eine Bewegung der Luft zur Kühlung erfolgt.

Gemäß einer weiteren Ausgestaltung können wenigstens zwei voneinander beabstandete Antriebsmittel mit der wenigstens einen Luftschaufel gekoppelt sein. Die beiden Antriebsmittel sind dabei so zu koordinieren, dass durch die erzeugte Hin- und Herbewegung der Antriebsmittel eine entsprechend gewünschte Hin- und Herbewegung der Luftschaufel erhalten wird.

In einer Weiterbildung kann wenigstens ein Federelement vorgesehen sein, das mit der wenigstens einen Luftschaufel für eine Unterstützung der Hin- und Herbewegung gekoppelt ist. Insbesondere bei der Ausführung der Antriebsmittel als Elektro-Magnet ist das Federelement so einzusetzen, dass beispielsweise die Hinbewegung der Luftschaufel durch eine Anziehung der Luftschaufel durch den Elektro-Magneten erfolgt und die Herbewegung der Luftschaufel bei einem gleichzeitigen Ausschalten des Elektro-Magneten durch das Federelement durchgeführt wird.

Zudem kann in einer weiteren Ausführungsform an der Luftschaufel wenigstens ein Ventilelement angeordnet sein, dass vorzugsweise als Flatterventil ausgeführt ist. Dabei wird beispielsweise bei der Hinbewegung der Luftschaufel das Flatterventil geöffnet und bei der Herbewegung der Luftschaufel entsprechend geschlossen, dass aufgrund der unterschiedlich großen Schaufelflächen bei der Hin- und Herbewegung ein Lufttransport durch die Luftschaufeln erhalten wird.

Aufgabe der Erfindung ist es, ein Verfahren zur Herstellung eines Kühlers zu schaffen, mit dem einfach und funktionssicher ein doppelwandiges Profilteil hergestellt werden kann. Diese Aufgabe wird mit den Merkmalen des Anspruchs 42 gelöst.

Gemäß Anspruch 42 wird in einem ersten Verfahrensschritt zwischen die ein doppelwandiges Profil bildenden Blechzuschnitte wenigstens ein Blechstreifen eingelegt. Anschließend wird der Blechstreifen mit einem ersten Randbereich mit dem ersten Blechzuschnitt und mit einem dem ersten Randbereich gegenüberliegenden zweiten Randbereich mit dem zweiten Blechzuschnitt verbunden. Abschließend wird dieser Verbund pneumatisch und/oder hydraulisch so verformt, dass der wenigstens eine Blechstreifen aufgestellt wird und einen Abstandssteg zwischen den beiden Blechzuschnitten ausbildet.

Vorteilhaft bei diesem Verfahren ist, dass einfach und funktionssicher ein doppelwandiges Profil hergestellt werden kann, wobei durch den wenigstens einen Blechstreifen zwischen den beiden Blechzuschnitten, die die Wände des Profilteils ausbilden, ein Abstandhalter gebildet ist. Das doppelwandige Profilteil kann insgesamt anschließend noch so gebogen werden, dass entsprechende Formen in Abhängigkeit der gewünschten Kühlerform ausgebildet werden können.

In einer besonders bevorzugten Weiterbildung können eine Mehrzahl von Blechstreifen zwischen die beiden Blechzuschnitte gelegt werden, wobei die Blechstreifen voneinander beabstandet und in etwa parallel ausgerichtet sind. Durch die Erhöhung der Anzahl der Blechstreifen wird die Stabilität des doppelwandigen Profilteils vorteilhaft erhöht.

Für eine funktionssichere Verbindung zwischen dem Blechstreifen und den Blechzuschnitten können die Blechstreifen mit den beiden Blechzuschnitten in den jeweiligen Randbereichen der Blechstreifen verschweißt werden. Bevorzugt hierbei ist die Anwendung eines Laserschweißverfahrens, das von außerhalb des doppelwandigen Profilteils und somit von außerhalb der Blechzuschnitte angewendet werden kann.

In einer weiteren Ausführungsform können die Randbereiche des Verbundes mit einem weiteren Blechstreifen verschlossen werden. Somit kann ein insgesamt geschlossener Kühler durch das doppelwandige Profilteil gebildet werden, das mit Kühlmittel durchströmt ist.

In einer weiteren Ausführungsform kann der wenigstens eine Blechstreifen wenigstens eine Lochung aufweisen, durch die im aufgestellten Zustand des Blechstreifens ein Kühlmittelrohr schiebbar ist. Somit kann das von Kühlmittel durchströmte Kühlmittelrohr einfach mit dem doppelwandigen Profilteil verbunden werden, in dem es durch die Lochungen der jeweiligen Blechstreifen, die im aufgestellten Zustand der Blechstreifen fluchtend angeordnet sind, hindurch geschoben wird. Für eine funktionssichere Verbindung kann zusätzlich ein Anschweißen des Kühlmittelrohres an den Blechstreifen erfolgen. Grundsätzlich ist auch zur Herstellung der Verbindung zwischen Kühlmittelrohr und Blechstreifen eine Elektrolyse im Tauchbad oder ein Klebevorgang denkbar, wobei der verwendete Kleber vorteilhaft eine gute Wärmeleitfähigkeit aufweist.

Bei einem Einsatz von Wellrohren als Bestandteil des Kühlers werden die Rohre gestaucht und anschließend wieder in die gewünschte Länge gezogen. Somit ist einfach und funktionssicher ein entsprechend langes Wellrohr herstellbar. Des weiteren sind steckbare Profile als Bestandteil des Kühlers denkbar, die jeweils einen Steckbereich und einen dementsprechend zugeordneten Gegensteckbereich aufweisen, so dass im zusammengesteckten Zustand der Profile ein insgesamt dichtes Bauteil erhalten wird, das funktionssicher vom Kühlmittel durchströmt werden kann. Zur Abdichtung zwischen den einzelnen steckbaren Profilteilen können zusätzlich Dichtelemente eingesetzt werden, wobei eine zusätzlich Verspannung der steckbaren Profilteile im zusammengesteckten Zustand beispielsweise mittels einer Gewindestange oder eines Seils mit Gewinde denkbar ist. Grundsätzlich können die Hohlprofile für einen Kühler auch gezogen, gegossen oder gewalzt werden. So kann beispielsweise an einem Hohlprofil ein entsprechender Schenkel überstehen, der über einen am benachbarten Hohlprofil ausgebildeten Gegenschenkel mit Walzen übergewalzt wird, so dass eine sichere Verbindung zwischen den beiden Hohlprofilteilen entsteht.

Anhand einer Zeichnung werden Ausführungsbeispiele der Erfindung näher erläutert.
Es zeigen:
1 eine schematische Seitenansicht eines Vorderwagens eines Kraftfahrzeuges mit einem erfindungsgemäßen Kühler in einer ersten Ausführungsform,
2a bis 3d verschiedene Ansichten unterschiedlicher Ausführungsformen eines Vertikalkühlers,
4 eine schematische Ansicht eines U-Profil-Kühlers,
5a bis 6b schematische Darstellungen unterschiedlicher Ausführungsformen eines Horizontalkühlers des U-Profil-Kühlers,
7a und 7b schematische Schnittdarstellungen in Fahrzeugquerrichtung durch einen Kühler mit einer Motorhaube,
8 eine schematische Schnittdarstellung in Fahrzeuglängsrichtung durch eine Motorhaube,
9 eine schematische Draufsicht auf einem Vorderwagen mit einem Kühler,
10 eine schematische Schnittdarstellung in Fahrzeugquerrichtung durch einen Kühler und eine Motorhaube,
11 eine schematische Seitenansicht einer weiteren Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Kühlers,
12 eine schematische, perspektivische Darstellung einer weiteren Ausführungsform des Kühlers,
13 eine schematisch, perspektivische Darstellung einer weiteren Ausführungsform des Kühlers,
14 eine schematisch Seitenansicht einer weiteren Ausführungsform eines Kühlers,
15a und 15b eine schematisch Seitenansicht von weiteren Ausführungsformen des Kühlers,
16 eine schematische Darstellung einer Sollknickstelle an einem Kühler,
17 bis 21 verschiedene Ansichten unterschiedlicher Ausführungsformen des Kühlers,
22a und 22b eine schematische Darstellung eines Verfahrens zur Herstellung eines Kühlers,
23a bis 23b eine schematische Darstellung eines weiteren Verfahrens zur Herstellung eines Kühlers,
24 eine schematische Darstellung eines weiteren Verfahrens zur Herstellung eines Kühlers,
25a und 25b eine schematische Darstellung eines weiteren Verfahrens zur Herstellung eines Kühlers,
26 eine schematische, perspektivische Darstellung einer weiteren Ausführungsform eines Kühlers,
27 bis 33 eine schematische Darstellungen unterschiedlicher Ausführungsformen einer Gebläseeinrichtung mit einer Luftschaufel,
34 eine schematische Draufsicht auf eine Luftschaufel mit Flatterventilen, und
35a und 35b eine schematische Schnittdarstellung durch das Flatterventil von 34.
Bei den teilweise in den Figuren eingezeichneten Koordinatensysteme ist die X-Richtung als Fahrzeuglängsrichtung, die Y-Richtung als Fahrzeugquerrichtung und die Z-Richtung als Fahrzeughochrichtung definiert.
In 1 ist schematisch eine Seitenansicht eines Vorderwagens 100 eines Kraftfahrzeuges dargestellt. Dabei ist an einen unteren Längsträger 101 und einen oberen Längsträger 102 ein Vertikalkühler 39 in Fahrzeugquerrichtung gesehen seitlich im Vorderwagen 100 angebunden. Der Kühler kann hierbei in der Art eines Multifunktionskühlers eingesetzt sein, so dass der Kühler beispielsweise gleichzeitig eine tragende Funktion übernimmt. Der Kühler 39 als Modul kann beispielsweise nach der Montage der Brennkraftmaschine und des Fahrwerks (beides hier nicht mit dargestellt) an die beiden Längsträger 101 und 102 angeschraubt werden. In Fahrzeuglängsrichtung gesehen vorne ist am Kühler 39 ein Stoßfängerquerträger 103 als Bestandteil eines Frontends angeschraubt, der mit einem Stoßfängerüberzug 104 abgedeckt ist. Somit dient der Kühler 39 als Montageträger für das Frontend. Grundsätzlich besteht auch die Möglichkeit, dass der Kühler 39 mit dem Frontend zusammen ein komplettes Montagemodul bildet. Der Kühler 39 kann aber auch als montierbarer Vorderwagen mit Aufnahmen für die Brennkraftmaschine und für das Fahrwerk ausgelegt sein. Denkbar ist auch eine Verbindung beispielsweise über Punkten oder Nieten anstelle einer Verschraubung, insbesondere bei der Erstellung des Rohbaus des Kraftfahrzeuges. Kühlleistung des Kühlers 39 und die Struktursteifigkeit kann z. B. in Abhängigkeit der Brennkraftmaschine gesteuert werden. Des weiteren kann ein Lampengehäuse 105 zugleich mit in den Kühler 39 integriert sein.
In den 2a bis 3d sind unterschiedliche Ausführungsformen und Ansichten des als Vertikalkühler 39 ausgeführten Kühlers dargestellt. Bei dem in 2a in einer Seitenansicht und in 2b in einer schematischen Schnittansicht dargestellten Vertikalkühlers 39 sind durch Stege eine Mehrzahl von Hohlkammern 40 ausgebildet, die abwechselnd von Kühlluft und Kühlmittel durchströmt sind. Bei den in den 3a bis 3c dargestellten Ausführungsformen des Vertikalkühlers 39 ist dieser ebenfalls, wie in 2 gezeigt, mit einem doppelwandigen Profil ausgeführt, wobei in 3a Stege 41, in 3b Lüftungslöcher 42, und in 3c Wellblech 43 und belüftete Stege 44 am Kühler 39 ausgebildet sind. Zudem sind bei der in 3c dargestellten Ausführungsform Träger 45 in den Vertikalkühler 39 integriert, die zugleich die Funktion eines Längsträgers übernehmen können. Dies ist insbesondere in der schematischen Schnittansicht in 3d ersichtlich. Bei der in den 3c und 3d dargestellten Ausführungsform des Vertikalkühlers 39 kann Kühlmittel einerseits durch die Träger 45 strömen, aber auch andererseits durch hier nicht näher dargestellte Kühlmittelbereiche, wie z. B. Kühlmittelrohre, die zwischen dem Wellblech 43 angeordnet sind, strömen. Auch können die belüfteten Stege 44 mit Kühlmittel durchströmt sein. Die Anordnung der Stege 41 in 3a bzw. der belüfteten Stege 44 in 3c kann dabei weitgehend frei gewählt werden, so dass auch beispielsweise eine schräge Anordnung denkbar ist. Grundsätzlich ist darauf zu achten, dass bei der Auslegung der Kühlmittelbereiche und der Kühlluftbereiche eine optimale Kühlfunktion des Kühlers erhalten wird. Die in den 2a bis 3d dargestellten Vertikalkühler 39 können in einem in Fahrzeugquerrichtung gesehen seitlichen Randbereich eines Vorderwagens des Fahrzeuges angeordnet sein, wie dies in 1 schematisch dargestellt ist.
In 4 ist schematisch ein U-Profil-Kühler 46 dargestellt. Dabei sind Vertikalkühler 47 als U-Schenkel und ein Horizontalkühler 48 als U-Basis angeordnet. Die einzelnen Kühler 47 und 48 sind dabei als doppelwandiges Profilteil ausgeführt, bei dem beispielsweise eine Mehrzahl von Hohlkammern 49 ausgebildet ist, die vorzugsweise abwechselnd von Kühlmitteln und Kühlluft durchströmt sind. Ein hier nicht näher dargestellter Längsträger als Bestandteil der Fahrzeug-Tragstruktur ist dabei vorzugsweise in den Vertikalkühlern 47 mit integriert. Der U-Profil-Kühler 46 bildet somit eine Motorkapsel aus, innerhalb der der Motor des Fahrzeuges aufgenommen sein kann. Die Vertikalkühler 47 und/oder der Horizontalkühler 48 können auch gemäß den in 2a bis 3d beschriebenen Ausführungsformen ausgelegt sein.
In den 5a, 5b, 6a und 6b sind jeweils unterschiedliche Ausführungsformen des Horizontalkühlers 48 von 4 gezeigt. In 5a ist der Horizontalkühler 48 durch belüftete Stege 50, wie z. B. bei einem üblicher Weise verwendeten Heizkörper gebildet. Somit kann Kühlluft zwischen den belüfteten Stegen 50 hindurchströmen. In einer nächsten Ausführungsform in 5b ist der Horizontalkühler 48 durch Wellblech 51 gebildet, das an den jeweiligen Kontaktstellen 52 verlötet ist, so dass entsprechend ausgerichtete Kühlmittelkanäle 106 entstehen. Durch das Wellblech 51 ist eine Vergrößerung der Oberfläche gegeben, so dass bei Umströmung mit Kühlluft ein optimaler Wärmeaustausch am Horizontalkühler 48 stattfinden kann. Bei den Ausführungsformen in 6a und 6b ist jeweils am Wellblech 51 ein Rahmen 53 mit integriert, so dass eine insgesamt gute Stabilität des Horizontalkühlers 48 erhalten wird. Der Rahmen 53 kann dabei auf der dem Motor zugewandten Seite des Horizontalkühlers, wie dies in 6a schematisch dargestellt ist, oder auf der der Aufstandfläche des Fahrzeuges zugewandten Seite des Horizontalkühlers 48, wie dies in 6b schematisch dargestellt ist, angeordnet sein. Das Wellblech 51 kann dabei jeweils mit dem Rahmen 53 mittels beispielsweise löten oder punkten verbunden sein. Grundsätzlich können die unterschiedlichen Ausführungsformen des hier beschriebenen Horizontalkühlers 48 auch am Vertikalkühler 47 ausgebildet sein. Dabei ist auch eine Kombination des Vertikalkühlers 47 mit einem hier nicht dargestellten Längsträger, der mit in den Kühler eingebunden ist, möglich. Auch eine Integration eines Trägers wie in 3c und 3d gezeigt ist denkbar. Die Träger können hierbei eine seitliche Führung übernehmen. Eine optimale Kühlung erfolgt, wenn der Vertikalkühler 47 zwischen den Trägern angeordnet wird. Damit wird eine große Fläche zwischen dem Motorraum und z. B. einem Radhaus genutzt.
In 7a und 7b sind zwei Vertikalkühler 54 mit einer Motorhaube 55 kombiniert, wobei auch an der Motorhaube 55 durch Wellblech 56 ein Kühlmittelbereich 57 ausgebildet ist. Die Vertikalkühler 54 sind zudem mit einem Horizontalkühler 54' zu einem U-Profil zusammengefügt, so dass bei aufliegender Motorhaube 55 das U-Profil geschlossen ist, wodurch die Steifigkeit und Festigkeit des Vorderwagens positiv beeinflusst werden kann. Die Vertikalkühler 54 können dabei so mit dem Kühlmittelbereich 57 gekoppelt sein, dass bei entsprechend aufliegender Motorhaube 55 ein Durchströmen von Kühlmittel sowohl durch den Vertikalkühler 54 als auch gleichzeitig durch den Kühlmittelbereich 57 an der Motorhaube 55 erfolgen kann. Somit ist die Motorhaube 55 auch mit in den Kühlkreislauf eingebunden, wobei bei der Auslegung des Kühlmittelbereiches 57 an der Motorhaube 55 der Fußgängerschutz insbesondere für einen Aufprall eines Fußgängers im Kollisionsfall auf die Motorhaube 55, zu beachten ist. In 7a ist das Wellblech 56 so an der Motorhaube 55 angeordnet, dass bei einer Belüftung des Motorraumes der Kühlmittelbereich 57 gekühlt wird, wobei in 7b das Wellblech 56 so an der Motorhaube 55 angeordnet ist, dass eine Kühlung des Kühlmittelbereiches 57 bei einer Belüftung der Motorhaube 55 erfolgt.
In 8 ist schematisch eine Schnittdarstellung durch eine Motorhaube 58 dargestellt, die aus einem Motorhauben-Oberteil 59 und einem Motorhauben-Unterteil 60 aufgebaut ist. Die Motorhaube 58 ist in Fahrtrichtung gesehen in einem vorderen Bereich derart nach unten gezogen, dass ein Frontgitter 61 mit in der Motorhaube 58 integriert ist. Somit kann Kühlluft durch das Frontgitter 61 zwischen Motorhauben-Oberteil 59 und Motorhauben-Unterteil 60 einströmen und durch die Motorhaube 58 zu einem an in Fahrtrichtung hinteren Motorhauben-Randbereich 62 an dem die Kühlluft entsprechend wieder ausströmt. Diese Durchströmung ist mit einem Pfeil 63 schematisch in 8 eingezeichnet. Während der Durchströmung der Motorhaube 58 wird entsprechend die Kühlluft zu den Kühlmittelbereichen, die hier nicht mit dargestellt sind, geleitet für einen Wärmeübergang vom Kühlmittel auf die Kühlluft.
In 9 ist schematisch eine Draufsicht auf einen Vorderwagen 69 dargestellt. Dabei ist in den beiden Längsträgern 70 jeweils ein nicht näher dargestellter Kühler 71 integriert. Mit Pfeilen 72 ist die Luftströmung der Kühlluft im Vorderwagen 69 schematisch eingezeichnet. Mittels Kühlluft-Leitflächen 73 kann die Kühlluft dabei gezielt gesteuert in Richtung Kühler 71 geleitet werden. Strichliert sind optionale Gebläseeinrichtungen 74 eingezeichnet, mittels denen der Kühlluftstrom entsprechend unterstützt werden kann. Wie aus 9 ersichtlich strömt die Kühlluft dabei im Bereich einer hier nicht mit dargestellten vorderen Stoßfängerabdeckung in den Vorderwagen 69 ein und wird mittels der Luftleitflächen 73 in Richtung Kühler 71 geleitet. Durch ein Radhaus 75 strömt die Kühlluft nach Aufnahme der Wärme vom Kühlmittel wieder aus. Im Bereich einer Brennkraftmaschine 76 sind die Luftleitflächen 73 so gestaltet, dass eine entsprechend geforderte Umströmung der Brennkraftmaschine 76 gewährleistet ist. Dies ist mit Pfeilen 77 in 9 eingezeichnet. Auch im Radhaus 75 können Gebläseeinrichtungen 74' angeordnet sein.
In 10 ist schematisch eine Schnittdarstellung in Fahrzeugquerrichtung durch einen Vorderwagen 64 dargestellt. Dabei ist jeweils im Bereich eines Radhauses 65 ein Vertikalkühler 66 angeordnet, wobei Kühlluft durch die Radhäuser 65 am Vertikalkühler 66 vorbei in Richtung einer Motorhaube 67 strömt und von dort, wie in 8 gezeigt, zu einem Motorhauben-Randbereich für ein Ausströmen der Kühlluft weitergeleitet wird. Die Luftströmung vom Radhaus 65 in Richtung Motorhaube 67 ist schematisch mit einem Pfeil 68 in 10 eingezeichnet, wobei einerseits der Luftstrom von der Innenseite des Radhauses 65 her erfolgt und andererseits von der Fahrzeugaußenseite her.
In 11 ist schematisch eine Seitenansicht eines Kühlers 1 dargestellt. Dabei verlaufen Kühlmittelrohre 2 parallel zueinander, wobei die Kühlmittelrohre 2 durch Lamellen 3 verbunden sind. Durch die Lamellen 3 wird eine große Oberfläche geschaffen, so dass bei einer Durchströmung der Lamellen 3 mit Kühlluft ein guter Wärmeübergang vom Wärme aus der Brennkraftmaschine aufnehmenden Kühlmittel im Kühlmittelrohr 2 auf die Kühlluft erfolgen kann. Das Kühlmittelrohr 2 ist dabei in etwa parallel zu einem hier nicht mit dargestellten Längsträger angeordnet, so dass der Kühler 1 wenigstens bereichsweise am Längsträger integriert ist. Grundsätzlich kann auch eines der Kühlmittelrohre 2 die Funktion des Längsträgers übernehmen, so dass die Kühlmittelrohre 2 als Längsträger und als Kühlmittelbehälter eingesetzt werden können.
Anstelle der Lamellen 3 können auch Stege und/oder ein Wellblech an den Kühlmittelrohren 2 angeordnet werden. Insgesamt ist sicherzustellen, dass ein guter Wärmeübergang vom Kühlmittel auf die Kühlluft erfolgen kann. Sind Stege an den Kühlmittelrohren 2 angeordnet, können diese auch mit Wasser gefüllt sein, d. h. dass anstelle von Kühlluft auch die Abgabe der Wärme an ein anderes wärmeaufnehmendes Medium, wie hier z. B. Wasser möglich ist.
In 12 ist schematisch eine perspektivische Darstellung eines Kühlers 4 gezeigt. Auch hier sind Kühlmittelrohre 5 in parallel verlegter Weise durch Lamellen 6 verbunden. In dem hier dargestellten Endbereich des Kühlers 4 ist eine Anschraubfläche 7 ausgebildet, mittels der der Kühler 4 beispielsweise mit einem hier nicht mit dargestellten Längsträger zur Integration an demselben verbunden werden kann. Ist dagegen wenigstens eines der Kühlmittelrohre 5 zugleich als Längsträger ausgelegt, kann der Kühler 4 beispielsweise in der Art einer Montageeinheit direkt an den Vorderwagen angeschraubt werden.
In 13 ist eine weitere Ausführungsform eines Kühlers 8 schematisch dargestellt. In dem hier gezeigten Endbereich des Kühlers 8 ist eine Vielzahl von Rohren 9 bis 9''' zu erkennen, die unterschiedliche Funktionen aufweisen können. So kann beispielsweise ein Rohr 9 eine Tragfunktion aufweisen, ein weiteres Rohr 9' als Kühlmittelrohr ausgeführt sein, so dass Kühlmittel durch dieses Rohr 9' strömt, ein weiteres Rohr 9'' als Behälter beispielsweise für Bremsflüssigkeit ausgelegt sein oder ein Rohr 9''' als Energieabsorptions-Rohr ausgelegt sein, das im Kollisionsfall unter Energieabsorption beul- oder knickbar ist. Somit ist im Kühler 8 eine Vielzahl von Funktionen integriert, so dass dadurch vorteilhaft weitere separate Bauteile, wie z. B. ein separater Behälter für Bremsflüssigkeit entfallen können. Die Rohre 9 bis 9''' selbst können wieder, wie oben bereits beschrieben, mit Lamellen und/oder Stegen und/oder Wellblech verbunden sein, so dass einerseits eine insgesamt stabile Struktur entsteht und andererseits ein guter Wärmeübergang vom Kühlmittel auf Kühlluft erhalten wird. Sind dabei die Rohre 9 bis 9''' beispielsweise aus hochfestem Stahl und die Lamellen aus Magnesium hergestellt, so ist eine optimale Wärmeableitung möglich. Das Lötmaterial zur Verbindung beider Materialien dient als „chemische" Isolierung, wobei die chemische Spannungsreihe zu berücksichtigen ist. Die Lamellen und/oder die Stege und/oder das Wellblech können dabei beliebige Formen haben mit dem Ziel, eine möglichst große Fläche zur Wärmeableitung bei möglichst geringem Bauraum und möglichst geringer Luftzufuhr, wie z. B. die Gebläseleistung, zu erhalten. Die Rohre 9 bis 9''' können beliebig angeordnet sein und beliebige Querschnitte und Profile aufweisen. Ebenfalls sind die Materialien der Rohre 9 bis 9''' frei wählbar, wie z. B. eine Mischung aus Stahl-, Aluminium- und Magnesiumrohren. Grundsätzlich ist es auch denkbar, alle Rohre 9 bis 9''' trotz der unterschiedlichen Funktionen aus einem einzigen Material herzustellen.
In 14 ist eine nächste Ausführungsform eines Kühlers 10 schematisch in einer Seitenansicht dargestellt. Der Kühler 10 weist dabei ein Einström-Verteilerteil 11 und ein Ausström-Verteilerteil 12 auf, zwischen dem hier als Kühlmittelbereich Kühlmittelrohre 13 angeordnet sind. Somit kann Kühlmittel in Pfeilrichtung eines Pfeils 14 in das Einström-Verteilerteil 11 einströmen, wird dort auf die einzelnen Kühlmittelrohre 13 verteilt, durchströmt diese und wird in Pfeilrichtung eines Pfeils 15 aus dem Ausström-Verteilerteil 12 wieder aus dem Kühler 10 ausgeführt. Die einzelnen Kühlmittelrohre 13 sind dabei beabstandet voneinander und in etwa parallel verlaufend zwischen dem Einström-Verteilerteil 11 und dem Ausström-Verteilerteil 12 angeordnet, so dass Kühlluft zwischen den einzelnen Kühlmittelrohren 13 hindurchströmen kann. Grundsätzlich besteht auch hier die Möglichkeit die Kühlmittelrohre 13 mit Lamellen 107 und/oder Stegen und/oder Wellblech zu versehen, das für einen optimalen Wärmeübergang entsprechend die Oberfläche am Kühler 10 vergrößert wird. Mit den beiden Verteilerteilen 11 und 12 und den Kühlmittelrohren 13 ist ein geschlossenes Kastenprofil gebildet, das verdrehsteif ist und in Fahrzeuglängsrichtung durch Beulen zusätzlich Energie absorbieren kann.
In 15a und 15b sind weitere Ausführungsbeispiele des Kühlers 10 gezeigt, die ebenfalls ein Einström-Verteilerteil 11 und einen Ausström-Verteilerteil 12 aufweisen. Zwischen diesen beiden Verteilerteilen 11 und 12 ist hier ein doppelwandiges Profilteil als Kühlmittelbereich 16 angeordnet, das zur Durchströmung mit Kühlluftdurchgangsöffnungen 17 und 17' aufweist. Dabei sind in 15a und 15b zwei unterschiedliche Ausführungsformen von Durchgangsöffnungen 17 und 17' nämlich rund und rechteckig, dargestellt. Auch hier strömt Kühlmittel durch den Einström-Verteilerteil 11 in den Kühler 10 ein durchströmt den Kühlmittelbereich 16 und strömt am Ausström-Verteilerteil 12 wieder aus dem Kühler 10 aus. Die Durchgangsöffnungen 17 und 17' können dabei in einfacher Weise aus dem Kühlmittelbereich 16 ausgestanzt werden.
In 16 ist schematisch ein Kühlmittelrohr 18 dargestellt, an dem voneinander beabstandete Lamellen 19 angeordnet sind. Der Abstand zwischen den einzelnen Lamellen 19 ist dabei so gewählt, dass im Kollisionsfall und bei einer entsprechenden Krafteinwirkung auf das Kühlmittelrohr 18 keine Behinderung beim Einbeulen bzw. Einknicken des Kühlmittelrohres 18 auftritt. Für ein gezielt gesteuertes Einbeulen bzw.
Einknicken des Kühlmittelrohres 18 sind Kerben 20 als Sollbeulstellen bzw. Sollknickstellen am Kühlmittelrohr 18 ausgebildet. Grundsätzlich kann an allen Rohren aber auch am Längsträger und/oder Querträger selbst eine Sollbeulstelle bzw. Sollknickstelle ausgeführt, dass im Kollisionsfall ein entsprechendes Einbeulen bzw. Einknicken der Rohre bzw. des Längsträgers und/oder Querträgers und der Energieabsorption erfolgen kann. Das Kühlmittelrohr 18 kann dabei mit einer Doppelfunktion versehen sein, nämlich einerseits als Kühlmittelaufnahmebehälter und andererseits als Längsträger.
In den 17 bis 19 ist jeweils ein Kühler 21, 21', 21'' schematisch in einer Seitenansicht dargestellt, der ein Einström-Verteilerteil 22, 22' und ein Ausström-Verteilerteil 23, 23' aufweist. Zwischen dem Einström-Verteilerteil 22, 22' und dem Ausström-Verteilerteil 23, 23' ist jeweils ein Kühlmittelbereich und/oder ein Kühlluftbereich angeordnet, so dass ein insgesamt stabiles und verdrehsteifes Kastenprofil gebildet ist. In 17 sind zwischen dem Einström-Verteilerteil 22 und dem Ausström-Verteilerteil 23 Kühlmittelrohre 24 angeordnet, die mittels Stabilisierungsstegen 25 derart stabilisiert sind, dass die gewünschte Steifigkeit des Kastenprofils erhalten wird. Die Kühlmittelrohre 24 sind dabei beabstandet voneinander angeordnet, so dass Kühlluft zwischen den einzelnen Kühlmittelrohren 24 hindurchströmen kann. Grundsätzlich sind bei dieser vertikalen Durchströmung in zwei Richtungen beliebige Hohlprofile denkbar, die z. B. auch parallel angeordnet werden können. Zugleich kann in Fahrzeuglängsrichtung im Kollisionsfall durch Beulen zusätzliche Energie absorbiert werden.
Bei dem in 18 dargestellten Kühler 21' ist der Kühlmittelbereich in der Art von Wellblechrohren 26 ausgebildet, die zwischen dem Einström-Verteilerteil 22 und dem Ausström-Verteilerteil 23 angeordnet sind. Durch die Wellblechrohre 26 kann auf einfache Weise die Oberfläche des Kühlmittelbereiches vergrößert werden, so dass der Wärmeaustausch mit der Kühlluft verbessert ist. Auch hier sind Stabilisierungsstege 25 angeordnet zur Erhöhung der Steifigkeit des gesamten Kastenprofils. Eine punktuelle Befestigung des Wellbleches ist beispielsweise an der Seitenwand möglich.
Bei dem in 19 dargestellten Kühler 21'' erfolgt durch das Einström-Verteilerfeil 22' und das Ausström-Verteilerteil 23' ein Durchströmen bzw. Verteilen der Kühlluft. Dies ist schematisch mit einem Pfeil 27 in 19 eingezeichnet. Die als Kühlmittelrohr 28 ausgebildeten Kühlmittelbereiche des Kühlers 21'' sind entsprechend mit Kühlmittel durchströmt. Die Profile können dabei z. B. als Strangpressprofile ausgeführt sein, wobei ein gesamtes Strangpressprofil oder eine Zusammensetzung mehrerer Strangpressprofile denkbar ist.
In 20 ist schematisch ein Kühler 29 in einer Ansicht in Fahrzeuglängsrichtung dargestellt. Der Kühler 29 mit Kühlmittelbereichen 109 ist dabei als Vertikalkühler ausgeführt und in einem seitlichen Randbereich eines Vorderwagens angeordnet. An einer Kotflügelbank 30 schließt ein hier nicht mit dargestellter Kotflügel als Fahrzeug-Außenhaut an. Horizontal ausgerichtet ist eine Motorhaube 31 benachbart zur Kotflügelbank 30 angeordnet. Der Kühler 29 ist an einem Längsträger 32 integriert, wobei der Längsträger 32 hier als Luftzuführteil zur Zuführung von Kühlluft zum Kühler 29 dient. Mit strichlierten Linien sind optionale, zusätzliche Luftleitflächen 33 in 10 gezeichnet. Somit wird Kühlluft optional durch die Luftleitflächen 33 gerichtet, in den Längsträger 32 geleitet und von dort in die Kühler 29 nach oben und unten weitergeführt. Dies ist schematisch mit einem Pfeil 34 in 10 eingezeichnet. Eine Ausströmung der Kühlluft erfolgt einerseits über die Motorhaube 31 und andererseits durch einen parallel zum Längsträger 32 verlaufenden Träger 108, so dass funktionssicher die Kühlluft abgeführt werden kann. Zwischen der Motorhaube 31 und der Kotflügelbank 30 kann eine Dichtung (hier nicht mit dargestellt) angeordnet sein, so dass ein funktionssicheres Ausströmen der Kühlluft möglich ist.
In 21 ist ein Kühler 35 dargestellt, bei dem in einem Längsträger 36 vertikal verlaufende Kühlmittelrohre 37 angeordnet sind. Zur Umströmung der Kühlmittelrohre 37 strömt Kühlluft durch eine hier nicht mit dargestellte Einströmöffnung einer Stoßfängerabdeckung gemäß eines Pfeils 38 in Richtung Längsträger 36 und somit zu den Kühlmittelrohren 37. Ein Stoßfängerquerträger 95 kann dabei gelocht und/oder geschlitzt ausgeführt sein, so dass Kühlluft durch den Stoßfängerquerträger 95 hindurch zum Kühler 35 strömen kann.
In den 22 bis 25 sind unterschiedliche Verfahren zur Herstellung eines erfindungsgemäßen Kühlers schematisch dargestellt.
In 22a wird zwischen zwei Blechzuschnitte 78 und 79, die die Wandungen eines doppelwandigen Profilteils ausbilden, ein Blechstreifen 80 eingelegt. Der Blechstreifen 80 wird dabei mit einem ersten Randbereich 81 mit dem ersten Blechzuschnitt 78 und mit einem dem ersten Randbereich 81 gegenüberliegenden zweiten Randbereich 82 mit dem zweiten Blechzuschnitt 79 verbunden. Diese Verbindung wird vorzugsweise durch Laserschweißen hergestellt. Der Verbund aus den beiden Blechzuschnitten 78 und 79 mit dem Blechstreifen 80 wird anschließend pneumatisch und/oder hydraulisch so verfahren, dass die Blechstreifen 80 aufgestellt werden und somit einen Abstandsteg zwischen den beiden Blechzuschnitte 78 und 79 ausbilden. Dies ist in 22b gezeigt. Die Blechstreifen 80 können dabei eine Lochung 83 aufweisen, die im aufgestellten Zustand der einzelnen Blechstreifen 80 jeweils zueinander fluchtend angeordnet ist. So kann einfach ein Kühlmittelrohr 84, das strichliert in 22b gezeigt ist, zwischen die beiden Blechzuschnitte 78 und 79 zur Herstellung eines Kühlers eingeschoben werden.
In 23a bis 23c ist ein weiteres Verfahren zur Herstellung eines Kühlers schematisch dargestellt. Dabei wird ein Wellrohr 85 in einem ersten Verfahrensschritt gestaucht, was mit einem Pfeil 86 in 23b eingezeichnet ist. Anschließend wird das Wellrohr wieder in die gewünschte Länge ausgezogen, was mit einem Pfeil 87 in 23c eingezeichnet ist. Somit kann einfach und funktionssicher ein Wellrohr 85 für einen Kühler hergestellt werden, das je nach benötigter Länge auf das dementsprechend gewünschte Maß ausgezogen werden kann.
Als weiteres Verfahren zur Herstellung eines Kühlers sind steckbare Profile 88 denkbar, an denen jeweils ein Steckelement 89 und ein dementsprechend zugeordnetes Gegensteckelement 90 angeordnet sind. Zur Herstellung des Kühlers wird das Gegensteckelement 90 auf das Steckelement 89 eines benachbarten Profils 88 aufgesteckt, was mit einem Pfeil 91 in 24 eingezeichnet ist. Für eine funktionssichere Dichtung zwischen den einzelnen steckbaren Profilen 88 können zwischen Steckelement 89 und Gegensteckelement 90 Dichtungen eingebracht werden. Im zusammengesteckten Zustand können die steckbaren Profile 88 zusätzlich verspannt werden, beispielsweise mit einem Seil mit Gewinde oder mit einer Gewindestange, so dass die Steckverbindungen funktionssicher zusammengehalten sind.
In 25a und 25b ist ein weiteres Verfahren zur Herstellung eines Kühlers schematisch dargestellt. Dabei werden Hohlprofile 92 in einem Ziehvorgang gezogen, weil dabei an den Hohlprofilen 92 entsprechend Schenkel 93 überstehen. In einem anschließend Walzvorgang werden die Schenkel 93 so über ein benachbartes Hohlprofil 92 gefalzt, dass eine funktionssichere Verbindung zwischen den einzelnen Hohlprofilen 92 entsteht. Der Falzvorgang ist schematisch mit Pfeilen 94 in 25a eingezeichnet, wobei in 25b das fertig gefalzte Hohlprofil 92 dargestellt ist.
In 26 ist eine weitere Ausführungsform eines Kühlers 110 schematisch und perspektivisch dargestellt. Bleche 111 können dabei nach dem Ausstanzen oder Schneiden gewalzt oder gepresst werden. Anschließend können die Bleche 111 mit den jeweiligen Randabschlüssen 112 verlötet und/oder verklebt und/oder gepunktet werden. Die Bleche 111 untereinander können dabei ebenfalls mit den o.a. Methoden verbunden werden.
In den 27 bis 33 sind unterschiedliche Ausführungsarten einer Gebläseeinrichtung 113 mit einer Luftschaufel 114 als Luftbewegungsmittel schematisch dargestellt. In 27 ist ein Piezo-Element 115 als Antriebsmittel vorgesehen, das beim Anlegen unterschiedlicher Ladungen unterschiedlich große Ausdehnungen und somit unterschiedlich große Hubbewegungen als Hin- und Hebbewegungen durchführt. An einem Luftschaufel-Endbereich 116 ist das Piezo-Element 115 mit der Luftschaufel 114 gekoppelt. Beabstandet vom Luftschaufel-Endbereich 116 ist ein ortsfest angeordnetes Luftschaufel-Schwenklager 117 an der Luftschaufel 114 ausgebildet. Durch die durch das Piezo-Element 115 erzeugte Hin- und Herbewegung am Luftschaufel-Endbereich 116 wird aufgrund der Lagerung der Luftschaufel 114 am Luftschaufel-Schwenklager eine entsprechende Hin- und Herbewegung am gegenüberliegenden Endbereich der Luftschaufel 116 erhalten, was durch einen Pfeil 118 schematisch in 27 eingezeichnet ist. Die Hubbewegung des Piezo-Elements 115 ist mit einem Pfeil 119 schematisch in 27 eingezeichnet.
In 28 ist schematisch die Gebläseeinrichtung 113 mit der Luftschaufel 114 dargestellt, wobei auch hier die Luftschaufel 114 an einen Luftschaufel-Schwenklager 117 gelagert ist. Ein Antriebsmittel 120, das nach dem Bi-Metall-Prinzip arbeitet, ist im Luftschaufel-Endbereich 116 mit der Luftschaufel 114 gekoppelt. Beim entsprechenden Anlegen einer Spannung am Antriebsmittel 120 wird wie bereits bei 27 beschrieben eine entsprechende Hin- und Herbewegung der Luftschaufel 114 erhalten. Mit strichlierten Linien ist jeweils in 27 und 28 die Bewegung der Luftschaufel 114 eingezeichnet.
In 29 sind zwei voneinander beabstandete Antriebsmittel 121 mit der Luftschaufel 114 gekoppelt. Durch die Hin- und Herbewegung der Antriebsmittel, die mit einem Pfeil 122 in 29 eingezeichnet sind, wird die Luftschaufel 114 ebenfalls hin- und herbewegt, so dass dadurch die Luft zur Kühlung bewegt wird. Auch hier ist mit strichlierten Linien die entsprechende Bewegung der Luftschaufel 114 eingezeichnet.
Bei der in 30 dargestellten Ausführungsform der Gebläseeinrichtung 113 ist in einem Luftschaufel-Mittelbereich 123 ein Antriebsmittel 124 mit der Luftschaufel 114 gekoppelt.
Jeweils beabstandet vom Luftschaufel-Mittelbereich 123 ist jeweils ein ortsfest angeordnetes Luftschaufel-Schwenklager 125 an der Luftschaufel 114 angeordnet. Durch die Hin- und Herbewegung des Antriebsmittels 124 wird der Luftschaufel-Mittelbereich 123 so hin- und herbewegt, dass in den beiden Endbereichen der Luftschaufel eine entsprechend mit einem Pfeil 126 eingezeichnete Hin- und Herbewegung entsteht.
In 31 ist eine Dreheinrichtung 127 als Bestandteil der Gebläseeinrichtung 113 vorgesehen, so dass die durch eine Art Antriebseinrichtung 128 erzeugte Hin- und Herbewegung in eine Drehbewegung umgewandelt wird. Somit kann nicht nur wie in den Ausführungsbespielen der 27 bis 30, die durch die Antriebsmittel 115, 120, 221, 124 erzeugte Hin- und Herbewegung für die Gebläseeinrichtung 113 genutzt werden, sondern auch durch die Dreheinrichtung 127 eine rotierende Gebläseeinrichtung 113 ausgebildet werden.
In den 32 und 33 sind zwei weitere Ausführungsbeispiele der Gebläseeinrichtung 113 dargestellt, die im Prinzip den Ausführungen von 27 und 29 entsprechen. Im Unterschied zu den vorher beschriebenen Ausführungsbeispiel ist hier jeweils ein Elektro-Magnet 129 als Antriebsmittel eingesetzt. Dementsprechend gegenüberliegend zum Elektro-Magneten 129 ist ein Federelement 130 angeordnet, so dass bei eingeschaltetem Elektro-Magneten 129 die Luftschaufel 114 angezogen wird und beim Ausschalten des Elektro-Magneten 129 die Luftschaufel aufgrund der Federkraft des Federelements 130 zurückverlagert wird. Damit entsteht eine entsprechend gewünschte Hin- und Herbewegung der Luftschaufel 114, wie dies mit einem Pfeil 131 schematisch in den 32 und 33 eingezeichnet ist.
In der 34 ist eine Luftschaufel 132 mit daran angeordneten Flatterventilen 133 in einer schematischen Draufsicht gezeigt. In 35a und 35b ist jeweils eine Schnittdarstellung durch das Flatterventil 133 gezeigt, wobei beispielsweise bei einer Hinbewegung der Luftschaufel 132 das Flatterventil offen ist, wie dies in 35a gezeigt ist und bei der Herbewegung der Luftschaufel 132 das Flatterventil 1333 geschlossen ist, wie dies in 35b gezeigt ist. Somit wird bei der Hin- und Herbewegung eine unterschiedliche Schaufelfläche der Luftschaufel 132 wirksam, so dass dadurch ein Lufttransport erzeugt wird, der zur Kühlung am Kühler eingesetzt werden kann.

1: Kühler
2: Kühlmittelrohr
3: Lamellen
4: Kühler
5: Kühlmittelrohr
6: Lamellen
7: Anschraubfläche
8: Kühler
9: Rohr
10: Kühler
11: Einström-Verteilerteil
12: Ausström-Verteilerteil
13: Kühlmittelrohr
14: Pfeil
15: Pfeil
16: Kühlmittelbereich
17: Durchgangsöffnung
18: Kühlmittelrohr
19: Lamellen
20: Kerbe
21/21'/21'': Kühler
22/22': Einström-Verteilerteil
23/23': Ausströrm-Verteilerteil
24: Kühlmittelrohr
25: Stabilisierungssteg
26: Wellblechruhr
27: Pfeil
28: Kühlmittelrohr
29: Kühler
30: Kotflügelbank
31: Motorhaube
32: Längsträger
33: Luftleitfläche
34: Pfeil
35: Kühler
36: Längsträger
37: Kühlmittelrohr
38: Pfeil
39: Vertikalkühler
40: Hohlkammer
41: Stege
42: Belüftungslöcher
43: Wellblech
44: belüftete Stege
45: Träger
46: U-Profil-Kühler
47: Vertikalkühler
48: Horizontalkühler
49: Hohlkammer
50: belüftete Stege
51: Wellblech
52: Kontaktstelle
53: Rahmen
54: Vertikalkühler
55: Motorhaube
56: Wellblech
57: Kühlmittelbereich
58: Motorhaube
59: Motorhauben-Oberteil
60: Motorhauben-Unterteil
61: Frontgitter
62: Motorhauben-Randbereich
63: Pfeil
64: Vorderwagen
65: Radhaus
66: Vertikalkühler
67: Motorhaube
68: Pfeil
69: Vorderwagen
70: Längsträger
71: Kühler
72: Pfeil
73: Kühlluft-Leitfläche
74: Gebläseeinrichtung
75: Radhaus
76: Brennkraftmaschine
77: Pfeil
78: Blechzuschnitt
79: Blechzuschnitt
80: Blechstreifen
81: erster Randbereich
82: zweiter Randbereich
83: Lochung
84: Kühlmittelrohr
85: Wellrohr
86: Pfeil
87: Pfeil
88: steckbares Profil
89: Steckelement
90: Gegensteckelement
91: Pfeil
92: Hohlprofil
93: Schenkel
94: Pfeil
95: Stoßfängerquerträger
100: Vorderwagen
101: unterer Längsträger
102: oberer Längsträger
103: Stoßfängerquerträger
104: Stoßfängerüberzug
105: Lampengehäuse
106: Kühlmittelkanal
107: Lamelle
108: Träger
109: Kühlmittelbereich
110: Kühler
111: Blech
112: Randabschluss
113: Gebläseeinrichtung
114: Luftschaufel
115: Piezo-Element
116: Luftschaufel-Endbereich
117: Luftschaufel-Schwenklager
118: Pfeil
119: Pfeil
120: Antriebsmittel
121: Antriebsmittel
122: Pfeil
123: Luftschaufel-Mittelbereich
124: Antriebsmittel
125: Luftschaufel-Schwenklager
126: Pfeil
127: Dreheinrichtung
128: Antriebsmittel
129: Elektro-Magnet
130: Federelement
131: Pfeil
132: Luftschaufel
133: Flatterventil

Claims

Fahrzeug, insbesondere Kraftfahrzeug, mit wenigstens einem Kühler, vorzugsweise zur Kühlung einer Brennkraftmaschine des Kraftfahrzeuges, und mit einer Fahrzeug-Tragstruktur, dadurch gekennzeichnet, dass der Kühler (1; 4; 8; 10; 21; 21'; 21''; 29; 35; 46; 47; 48; 54; 66; 71; 110) wenigstens bereichsweise in die Fahrzeug-Tragstruktur integriert ist, vorzugsweise wenigstens bereichsweise in einen Längsträger und/oder in einen Querträger als Bestandteil der Fahrzeug-Tragstruktur integriert ist.
Fahrzeug nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens ein Kühlmittelrohr (2; 5) als Bestandteil des Kühlers (1; 4), der von Kühlmittel durchströmt ist, in etwa parallel zum Längsträger und/oder Querträger verlaufend angeordnet ist.
Fahrzeug nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass eine Mehrzahl von Kühlmittelrohren (2; 5; 9) vorgesehen ist, die vorzugsweise beidseitig benachbart zum Längsträger und/oder Querträger angeordnet sind.
Fahrzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Längsträger und/oder der Querträger mit Kühlmittel durchströmt sind.
Fahrzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Längsträger (32) und/oder der Querträger zur Luftzuführung und/oder Luftabführung von Kühlluft zum oder vom Kühler einsetzbar sind.
Fahrzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Lamellen (3; 6) und/oder Stege (41; 44) und/oder Wellblech (43; 51) am Kühler vorgesehen sind dergestalt, dass die Lamellen (3; 6) und/oder Stege (41; 44) und/oder Wellblech (43, 51) in der Art eines Luftleitelements einsetzbar sind für eine geführte Umströmung der kühlmittelführenden Bereiche des Kühlers mit Kühlluft.
Fahrzeug nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Lamellen (3; 19) und/oder Stege (44; 50) so voneinander beabstandet am Kühler angeordnet sind, dass bei einer Krafteinwirkung auf den Kühler insbesondere im Kollisionsfall ein vorgegebenes Beul- und/oder Knickverhalten des Kühlers erhaltbar ist.
Fahrzeug nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass am Kühler, vorzugsweise an einem Kühlmittelrohr (18), wenigstens eine Sollbeulstelle und/oder wenigstens eine Sollknickstelle, vorzugsweise eine Kerbe (20), vorgesehen ist, so dass bei einer Krafteinwirkung auf den Kühler (18) ein vorgegebenes Beul- und/oder Knickverhalten des Kühlers (18) erhaltbar ist.
Fahrzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens ein Ventilelement an einem kühlmittelführenden Bereich des Kühlers angeordnet ist, das bei einem vorgebbaren Druckniveau öffenbar ist.
Fahrzeug nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass das wenigstens eine Ventilelement mit einem vorzugsweise in der Fahrzeug-Tragstruktur angeordneten Hohlraum gekoppelt ist dergestalt, dass bei einem druckbedingten Öffnen des Ventilelements der Hohlraum mit Kühlmittel befüllbar ist.
Fahrzeug nach Anspruch 9 oder Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass das wenigstens eine Ventilelement mit einer Sicherheitseinrichtung gekoppelt ist dergestalt, dass bei einem druckbedingten Öffnen des Ventilelements die Sicherheitseinrichtung aktivierbar ist.
Fahrzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass der Kühler wenigstens bereichsweise ein Wabenstrukturteil aufweist dergestalt, dass ein erster Teilbereich der Waben vom Kühlmittel und ein zweiter Teilbereich der Waben von Kühlluft durchströmbar sind.
Fahrzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens ein Einström-Verteilerteil (11; 22) und wenigstens ein Ausström-Verteilerteil (12; 23) jeweils als Bestandteil des Kühlers (10; 21) vorgesehen sind, zwischen denen wenigstens ein Kühlmittelbereich, der von Kühlmittel durchströmbar ist, und/oder wenigstens ein Kühlluftbereich, der von Kühlluft durchströmbar ist, angeordnet ist dergestalt, dass insgesamt vorzugsweise ein stabiles Kastenprofil ausbildbar ist.
Fahrzeug nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass der Kühlmittelbereich durch wenigstens ein Hohlprofil, vorzugsweise durch ein Kühlmittelrohr (13), gebildet ist.
Fahrzeug nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass eine Mehrzahl von voneinander beabstandeten Hohlprofilen (24) vorgesehen ist, die mittels wenigstens eines Stabilisierungssteges (25) gegeneinander stabilisiert sind.
Fahrzeug nach einem der Ansprüche 13 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass der Kühlmittelbereich als doppelwandiges Profil (16) ausgeführt ist mit wenigstens einer Durchströmöffnung (17) für eine Durchströmung mit Kühlluft.
Fahrzeug nach einem der Ansprüche 13 bis 16, dadurch gekennzeichnet, dass am Kastenprofil Lamellen und/oder Stege und/oder Wellblech in der Art eines Luftleitelements angeordnet sind.
Fahrzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 17, dadurch gekennzeichnet, dass der Kühler in einer durch die Fahrzeuglängsrichtung und die Fahrzeugquerrichtung aufgespannten Ebene ausgerichtet als Horizontalkühler (48) am Fahrzeug angeordnet ist.
Fahrzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 18, dadurch gekennzeichnet, dass der Kühler in einer durch die Fahrzeuglängsrichtung und die Fahrzeughochrichtung aufgespannten Ebene ausgerichtet als Vertikalkühler (39; 47) am Fahrzeug angeordnet ist.
Fahrzeug nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, dass der Vertikalkühler (39; 47) in einem Vorderwagen in Fahrzeuglängsrichtung ausgerichtet in einem in Fahrzeugquerrichtung gesehen seitlichen Randbereich des Vorderwagens, vorzugsweise beidseitig in den seitlichen Randbereich des Vorderwagens, angeordnet ist.
Fahrzeug nach Anspruch 18 und 19, dadurch gekennzeichnet, dass der Vertikalkühler (47) mit dem Horizontalkühler (48) zu einem U-Profil (46) in der Art einer Motorkapsel kombiniert sind dergestalt, dass die U-Schenkel durch die Vertikalkühler (47) und die U-Basis durch den Horizontalkühler (48) gebildet sind.
Fahrzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 21, dadurch gekennzeichnet, dass zusätzlich zum Kühler (54) an einer Motorhaube (55) wenigstens ein Kühlmittelbereich (57) und/oder ein Kühlluftbereich vorgesehen ist.
Fahrzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 22, dadurch gekennzeichnet, dass die Kühlluft-Zuführung zum Kühler durch wenigstens eine Einströmöffnung in einer Stoßfängeranordnung und/oder in einem Stoßfängerquerträger und/oder in einem Frontspoiler und/oder in einer Motorhaube und/oder in einem Frontgitter (61) und/oder in einem Radhaus (65) erfolgt.
Fahrzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 23, dadurch gekennzeichnet, dass die Kühlluft-Abführung vom Kühler durch wenigstens eine Ausströmöffnung in einem Radhaus (75) und/oder in einer Motorhaube und/oder durch Ausströmöffnungen, die einem in Fahrzeuglängsrichtung gesehen hinteren Motorhauben-Randbereich (62) zugeordnet sind, erfolgt.
Fahrzeug nach Anspruch 23 oder Anspruch 24, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens ein Verschließelement vorgesehen ist, mittels dem wenigstens eine Einströmöffnung und/oder wenigstens eine Ausströmöffnung gesteuert öffenbar oder verschließbar ist.
Fahrzeug nach einem der Ansprüche 23 bis 25, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens eine Kühlluft-Leitfläche (73) vorgesehen ist für eine gerichtete Kühlluft-Zuführung und/oder Kühlluft-Abführung.
Fahrzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 26, dadurch gekennzeichnet, dass eine vorzugsweise in etwa horizontal ausgerichtete Motorhaube (58) vorgesehen ist, die wenigstens ein Motorhauben-Oberteil (59) und wenigstens bereichsweise davon beabstandet wenigstens bereichsweise ein Motorhauben-Unterteil (60) aufweist, dergestalt, dass Luft als Kühlluft zwischen dem Motorhauben-Oberteil (59) und dem Motorhauben-Unterteil (60) zum Kühler zu- oder abströmbar ist.
Fahrzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 27, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens ein Funktionsteil, vorzugsweise ein Lampengehäuse und/oder Behälter für Bremsflüssigkeit, mit am Kühler angeordnet ist.
Fahrzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 28, dadurch gekennzeichnet, dass der Kühler, vorzugsweise ein Vertikalkühler (39; 47) und/oder ein Horizontalkühler (48) als Montagemodul ausgebildet sind, das an der Fahrzeug-Tragstruktur anbindbar ist.
Fahrzeug, insbesondere nach einem der Ansprüche 1 bis 29, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens eine Gebläseeinrichtung (74) vorgesehen ist, mittels der Kühlluft zum Kühler drückbar und/oder vom Kühler absaugbar ist.
Fahrzeug nach Anspruch 30, dadurch gekennzeichnet, dass die Gebläseeinrichtung (113) wenigstens ein Luftbewegungsmittel, vorzugsweise eine Luftschaufel (114, 132) aufweist, und dass Antriebsmittel (115; 120; 121; 124; 128; 129) vorgesehen sind, die das Luftbewegungsmittel antreiben.
Fahrzeug nach Anspruch 31, dadurch gekennzeichnet, dass die Antriebsmittel durch ein Piezo-Element (115; 121; 124; 128) gebildet sind.
Fahrzeug nach Anspruch 31 oder 32, dadurch gekennzeichnet, dass die Antriebsmittel nach dem Bi-Metall-Prinzip (120) arbeiten.
Fahrzeug nach einem der Ansprüche 31 bis 33, dadurch gekennzeichnet, dass die Antriebsmittel durch einen Magneten, vorzugsweise durch einen Elektro-Magneten (129) gebildet sind.
Fahrzeug nach einem der Ansprüche 31 bis 34, dadurch gekennzeichnet, dass die wenigstens eine Luftschaufel (114; 132) mittels den Antriebsmitteln (115; 120; 121; 124; 129) wenigstens bereichsweise in eine Hin- und Herbewegung versetzbar ist.
Fahrzeug nach Anspruch 35, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens eine Dreheinrichtung (127) vorgesehen ist, mittels der die Hin- und Herbewegung in eine Drehbewegung umwandelbar ist.
Fahrzeug nach einem der Ansprüche 31 bis 36, dadurch gekennzeichnet, dass die wenigstens eine Luftschaufel (114) an einem Luftschaufel-Endbereich (116) mit dem Antriebsmittel (115; 120) gekoppelt ist, und dass beabstandet vom Luftschaufel-Endbereich (116) ein ortsfest angeordnetes Luftschaufel-Schwenklager (117) an der Luftschaufel (114) ausgebildet ist.
Fahrzeug nach einem der Ansprüche 31 bis 37, dadurch gekennzeichnet, dass die wenigstens eine Luftschaufel (114) an einem Luftschaufel-Mittelbereich (123) mit dem Antriebsmittel (124) gekoppelt ist, und dass beidseitig beabstandet vom Luftschaufel-Mittelbereich (123) jeweils ein ortsfest angeordnetes Luftschaufel-Schwenklager (125) an der Luftschaufel (114) ausgebildet ist.
Fahrzeug nach einem der Ansprüche 31 bis 38, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens zwei voneinander beabstandete Antriebsmittel (121) mit der wenigstens einen Luftschaufel (114) gekoppelt sind.
Fahrzeug nach einem der Ansprüche 31 bis 39, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens ein Federelement (130) vorgesehen ist, das mit der wenigstens einen Luftschaufel (114) für eine Unterstützung der Hin- und Herbewegung gekoppelt ist.
Fahrzeug nach einem der Ansprüche 31 bis 40, dadurch gekennzeichnet, dass an der Luftschaufel (132) wenigstens ein Ventilelement, vorzugsweise ein Flatterventil (133) angeordnet ist.
Verfahren zur Herstellung eines Kühlers, insbesondere eines Kühlers für ein Fahrzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 41, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen ein doppelwandiges Profil bildende Blechzuschnitte (78, 79) wenigstens ein Blechstreifen (80) eingelegt wird, dass der Blechstreifen (80) mit einem ersten Randbereich (81) mit dem ersten Blechzuschnitt (78) und mit einem dem ersten Randbereich (81) gegenüberliegenden zweiten Randbereich (82) mit dem zweiten Blechzuschnitt (79) verbunden wird, und dass dieser Verbund vorzugsweise pneumatisch und/oder hydraulisch so verformt wird, dass der wenigstens eine Blechstreifen (80) aufgestellt wird und einen Abstandssteg zwischen den beiden Blechzuschnitten (78, 79) ausbildet.
Verfahren nach Anspruch 42, dadurch gekennzeichnet, dass eine Mehrzahl von Blechstreifen (80) zwischen die beiden Blechzuschnitte (78, 79) gelegt ist, die voneinander beabstandet und in etwa parallel ausgerichtet sind.
Verfahren nach Anspruch 42 oder Anspruch 43, dadurch gekennzeichnet, dass der wenigstens eine Blechstreifen (80) mit den beiden Blechzuschnitten (78, 79) verschweißt wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 42 bis 44, dadurch gekennzeichnet, dass die Randbereiche des Verbundes mit einem weiteren Blechstreifen verschlossen werden.
Verfahren nach einem der Ansprüche 42 bis 45, dadurch gekennzeichnet, dass der wenigstens eine Blechstreifen (80) wenigstens eine Lochung (83) aufweist, durch die im aufgestellten Zustand des Blechstreifens (80) ein Kühlmittelrohr schiebbar ist.