DE19625357B4

DE19625357B4 - Getriebe-integrierter Wärmetauscher

Info

Publication number: DE19625357B4
Application number: DE1996125357
Authority: DE
Inventors: Manfred Dr. Schwab
Original assignee: ZF Friedrichshafen AG
Current assignee: ZF Friedrichshafen AG
Priority date: 1996-06-25
Filing date: 1996-06-25
Publication date: 2009-06-18
Anticipated expiration: 2016-06-26
Also published as: DE19625357A1

Abstract

Fahrzeuggetriebe (1) mit einem Getriebegehäuse (2) und mit einer Kühleinrichtung (8, 10, 12), die einen Wärmetauscher (8) umfasst, dadurch gekennzeichnet, dass das Fahrzeuggetriebe (1) mit einem hydrodynamischen Retarder (6) versehen ist, dessen Arbeitsmedium durch den Wärmetauscher (8) gekühlt wird, und der Wärmetauscher (8) als ein Bestandteil des Getriebegehäuses (2) in das Getriebegehäuse (2) unmittelbar integriert ist, wobei der Wärmetauscher (8) eine mit einem Kühler (16) verbundene Kühlschlange (10) aufweist, durch die ein Kühlmedium geführt wird, und die mit einer weiteren Kühlschlange (12) des Wärmetauschers (8) in Kontakt tritt, die mit dem Retarder (6) verbunden ist und das Arbeitsmedium des Retarders (6) führt, das bei einem Bremsvorgang Wärme aufnimmt und diese an die Kühlmedium bei einem zwischen den beiden Kühlschlangen (10, 12) stattfindenden Wärmeaustausch wieder abgibt.

Description

Die Erfindung betrifft ein Fahrzeuggetriebe mit einen Wärmetauscher nach dem Oberbegriff von Anspruch 1.
Bei modernen, hochbelasteten Fahrzeuggetrieben muß das Getriebeöl auf für das System unkritische Temperaturen gekühlt werden.
Werden Fahrzeuggetriebe mit einer hydrodynamischen Bremseinrichtung, einem Retarder, ausgestattet, so muß auch das Arbeitsmedium des Retarders, das sich während der Bremsphasen aufheizt, wieder gekühlt werden.
Insbesondere in Gebieten mit einer hohen Umgebungstemperatur und bei Fahrzeugen, bei denen aus Gründen der Geräuschreduzierung eine Kapselung des Getriebes vorgesehen ist, sind entsprechende Kühleinrichtungen in Form eines Wärmetauschers vorgesehen.
Diese Wärmetauscher sind vorwiegend Öl/Luft- oder Öl/Wasserkühler und werden als zusätzliche Komponente an geeigneter Stelle im Fahrzeug montiert.
Hieraus ergeben sich als Nachteile, daß ein entsprechender Platz vorgesehen werden muß, daß zusätzliche Rohrleitungen zwischen Getriebe und Wärmetauscher vorgesehen werden müssen und daß dadurch zusätzliche Kosten für eine entsprechende Anordnung entstehen.
Hydrodynamische Retarder führen die beim Bremsprozeß anfallende Bremsenergie über einen Wärmetauscher an die Umgebung ab. In der Regel ist dies ein Öl/Wasser-Wärmetauscher, der die vom Öl als Arbeitsmedium eingebrach te Wärme an das Kühlwasser des Fahrzeugkühlkreislaufs abgibt.
Bei heutigen sogenannten „Integrierten Hochtreiberretardern", kurz „Intardern" genannt, ist dieser Wärmetauscher an den hinten am Getriebe angeordneten Retarder angebaut. Diese zusätzliche Einbaulänge ist in einer Reihe von Anwendungen, z. B. Bussen, nachteilig und zudem ist diese Anordnung schwingungstechnisch nicht optimal. Ein weiterer Nachteil ist schließlich, daß die Kühlwasserrohre des Fahrzeugkühlkreislaufs vom Motor ganz nach hinten geführt werden müssen.
Aus der DE 40 29 641 A1 schließlich ist ein Gehäuse eines Zahnradwechselgetriebes bekannt, bei dem Öffnungen durch Deckel verschlossen sind, die Kühlrippen aufweisen und somit als Öl/Luft-Wärmetauscher dienen können.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die bestehenden Nachteile zu beseitigen und eine platzsparende Lösung aufzuzeigen.
Die Aufgabe wird gelöst durch eine Anordnung mit den Merkmalen des Anspruchs 1. Vorteilhafte Ausgestaltungen sind Gegenstand von Unteransprüchen.
Der Wärmetauscher wird nicht als eigenständige Komponente am Getriebe oder im Fahrzeug montiert, sondern ist als ein Bestandteil des Getriebegehäuses vorgesehen in das Getriebegehäuse integriert. Dies kann beispielsweise dadurch erfolgen, daß Kanäle zur Öl-/Wasser- oder Öl-/Luftführung direkt ins Getriebegehäuse gegossen oder eingearbeitet sind. Gleiches gilt für die Zuführung des Öls zum Wärmetauscher und die Anschlußstücke für das Kühlmedium. Wenn die Kanäle eingearbeitet sind, können sie derart vorgesehen sein, daß eine Abdeckung der Kanäle durch einen von außen zugänglichen Deckel vorgesehen ist.
Bei Anwendungen mit Retardern bieten die vorher beschriebenen Anordnungen zusätzliche Vorteile, da bei dieser Konfiguration die Notwendigkeit entfällt, die Kühlwasserleitungen vom Motor am Getriebe vorbei ganz nach hinten führen zu müssen, da der Anschluß bereits am vorderen Ende des Getriebes vorgesehen werden kann.
Weiterhin wird auch die schwingungstechnisch nachteilige Anordnung eines Wärmetauschers am hinteren Ende des Getriebes vermieden, wobei das Arbeitsmedium des Retarders noch immer in der unmittelbaren Nähe des Retarders gekühlt werden kann.
In einer vorteilhaften Ausgestaltung ist auch die Einbeziehung einer Schalldämpfungsfunktion möglich. Die immer höher werdenden Anforderungen an die Geräusch-Emissionen von Getrieben können teilweise nur noch durch eine Kapselung des Gehäuses erfüllt werden.
Kapselungen müssen zwei wesentliche Eigenschaften aufweisen: eine Dämpfungsfunktion und eine Dämmfunktion. Geräuschanteile, die nach unten abgestrahlt werden, sind bei Lastkraftwagen besonders kritisch, da diese Geräusche vom Fahrbahnbelag reflektiert werden und zur Umgebung hin voll zur Wirkung kommen. Die bevorzugte Anbauseite für den Wärmetauscher in dieser Variante ist daher die Unterseite des Getriebes. Der Wärmetauscher übernimmt neben seiner eigentlichen Funktion die Dämmfunktion, für die er aufgrund der für Wärmetauscher verwendeten metallischen Materialien geeignet ist.
Als Kühlmedium kommen sowohl vorzugsweise Wasser als auch Luft in Betracht. Das Arbeitsmedium des Retarders ist vorzugsweise Öl, es kann aber auch Wasser als Arbeitsmedium vorgesehen werden.
Die Verbindungsleitungen zwischen Wärmetauscher und Retarder können in allen Anwendungsfällen intern im Getriebegehäuse oder in Form einer externen Verrohrung vorgesehen sein. Dabei bleiben die Verbindungsleitungen in allen Fällen kurz.
Die Erfindung wird anhand von Zeichnungen näher beschrieben:
Es zeigen:
1 eine Darstellung eines Getriebes mit Wärmetauscher;
2 ein Getriebe mit an der Unterseite angeordnetem Wärmetauscher und
3 eine Anordnung nach 2 mit zusätzlicher Dämmeinrichtung.
Die 1 zeigt ein Getriebe 1 mit einem Gehäuse 2 und einer daran angeschlossenen Kupplungsglocke 4. Am Ende des Getriebegehäuses 2 ist ein Retarder 6 angeordnet. Am Getriebegehäuse 2 ist seitlich ein Wärmetauscher 8 vorgese hen, der eine Kühlschlange 10 aufweist, durch die ein Kühlmedium geführt wird. Die Kühlschlange 10 ist mit einer weiteren Kühlschlange 12 des Wärmetauschers 8 in Kontakt, so daß zwischen den beiden Kühlschlangen 10 und 12 ein Wärmeaustausch stattfinden kann. Die Kühlschlange 12 ist mit dem Retarder 6 verbunden und führt das Arbeitsmedium des Retarders 6, das bei einem Bremsvorgang Wärme aufnimmt und diese an die Kühlmedium wieder abgibt. Die Kühlschlange 10 ist vorzugsweise mit einem Kühler 16, beispielsweise dem Fahrzeugkühler für den Fahrzeugkühlkreislauf, verbunden.
Die 2 zeigt ein Getriebegehäuse 2 mit Kupplungsglocke 4 und Retarder 6, bei dem ein flacher Wärmetauscher 8 in einer Position unterhalb des Getriebegehäuses 2 angeordnet ist Auch hier weist der Wärmetauscher 8 eine Kühlschlange 10 auf, durch die ein Kühlmedium geführt wird. Die Kühlschlange 10 ist mit einer weiteren Kühlschlange 12 des Wärmetauschers 8 verwoben. Die Kühlschlange 12 ist mit dem Retarder 6 verbunden und führt das Arbeitsmedium des Retarders 6.
Die Möglichkeit, eine zusätzliche schallabsorbierende Dämmstoffschicht 14 vorzusehen, zeigt die Anordnung nach 3. Dabei ist der flache Wärmetauscher 8 über Distanz stücke 18 am Getriebegehäuse 2 vorgesehen und die Dämmstoffschicht 14 liegt im Zwischenraum zwischen Getriebegehäuse 2 und Wärmetauscher 8.

1: Getriebe
2: Getriebegehäuses
4: Kupplungsglocke
6: Retarder
8: Wärmetauscher
10, 12: Kühlschlange
14: Dämmstoffschicht
16: Kühler
18: Distanzstücke

Claims

Fahrzeuggetriebe (1) mit einem Getriebegehäuse (2) und mit einer Kühleinrichtung (8, 10, 12), die einen Wärmetauscher (8) umfasst, dadurch gekennzeichnet, dass das Fahrzeuggetriebe (1) mit einem hydrodynamischen Retarder (6) versehen ist, dessen Arbeitsmedium durch den Wärmetauscher (8) gekühlt wird, und der Wärmetauscher (8) als ein Bestandteil des Getriebegehäuses (2) in das Getriebegehäuse (2) unmittelbar integriert ist, wobei der Wärmetauscher (8) eine mit einem Kühler (16) verbundene Kühlschlange (10) aufweist, durch die ein Kühlmedium geführt wird, und die mit einer weiteren Kühlschlange (12) des Wärmetauschers (8) in Kontakt tritt, die mit dem Retarder (6) verbunden ist und das Arbeitsmedium des Retarders (6) führt, das bei einem Bremsvorgang Wärme aufnimmt und diese an die Kühlmedium bei einem zwischen den beiden Kühlschlangen (10, 12) stattfindenden Wärmeaustausch wieder abgibt.
Fahrzeuggetriebe (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Kühlschlangen (10, 12) als Kanäle direkt ins Getriebegehäuse gegossen oder eingearbeitet sind.
Fahrzeuggetriebe (1) nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass eine Abdeckung der Kanäle durch einen von außen zugänglichen Deckel vorgesehen ist.
Fahrzeuggetriebe (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Wärmetauscher (8) an der Unterseite des Getriebegehäuses (2) vorgesehen ist zur Reduzierung vom Getriebe abgestrahlter Geräusch-Emissionen.
Fahrzeuggetriebe (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Kühler (16) der Fahrzeugkühler für den Fahrzeugkühlkreislauf ist.