DE19904515B4

DE19904515B4 - Vorrichtung zur Kühlung eines temperaturbelasteten Aggregates

Info

Publication number: DE19904515B4
Application number: DE19904515A
Authority: DE
Inventors: Stefan Herzig; Jakob Fast
Original assignee: Volkswagen AG
Current assignee: Volkswagen AG
Priority date: 1999-02-04
Filing date: 1999-02-04
Publication date: 2008-03-27
Anticipated expiration: 2019-02-05
Also published as: DE19904515A1; DE19904515B8

Abstract

Vorrichtung zur Kühlung eines temperaturbelasteten Aggregates, insbesondere eines Getriebes (1) in einem Kraftfahrzeug, mit einer druckabhängig öffnenden Luftklappe (8), die um einen Drehpunkt (9) derart verschwenkbar ausgebildet ist, dass ab einer vorgegebenen Fahrzeuggeschwindigkeit eine Lufteintrittsöffnung (10) freigegeben wird, dadurch gekennzeichnet, dass der Luftklappe (8) ein sich in entgegengesetzter Vorwärtsfahrtrichtung und über den Drehpunkt (9) hinaus erstreckender Fortsatz (11) zugeordnet ist, und dass die Masse des Fortsatzes (11) größer als diejenige der Luftklappe (8) gewählt ist.

Description

Die Erfindung geht aus von einer Vorrichtung zur Kühlung eines temperaturbelasteten Aggregates, insbesondere eines Getriebes in einem Kraftfahrzeug, mit einer druckabhängig öffnenden Luftklappe, die um einen Drehpunkt derart verschwenkbar ausgebildet ist, dass ab einer vorgegebenen Fahrzeuggeschwindigkeit eine Lufteintrittsöffnung freigegeben wird.
Antriebsaggregate in Kraftfahrzeugen unterliegen bekanntlich einer Erwärmung, die über einen bestimmten Wert nicht hinausgehen darf. Das Problem der Erwärmung wird einerseits durch eine stetig höher werdende Motorisierung und andererseits durch eine Kapselung der Motorräume verschärft.
Es ist bekannt, eine Reduzierung der Temperaturen eines Getriebes durch Verwendung von Vollsyntheseöl zu erreichen. Dies ist jedoch relativ kostenintensiv.
Auch die Verwendung von in der Kapselung angeordneter NAKA – Düsen ist insgesamt nicht zufriedenstellend.
Aus der DE 33 43 410 A1 ist ein Spoiler für die unterhalb eines fahrenden Kraftfahrzeuges strömende Luft bekannt. Der Spoiler ist in einem am Aufbau befestigten Element mit Zwischenschaltungen von federnden Mitteln drehbar gelagert. Er ist weiterhin durch schwingungsdämpfende Mittel mit dem am Aufbau befestigten Element verbunden. Der Spoiler soll sich bei einer bestimmten Fahrgeschwindigkeit des Kraftfahrzeuges selbständig in Wirkstellung bringen. Er soll einen Unterdruck erzeugen, der eine vergrößerte Last auf den Vorderrädern und einen verminderten Auftrieb bewirken soll. Weiterhin soll die Aerodynamik verbessert werden mit dem Ziel der Geschwindigkeitserhöhung bzw. Kraftstoffreduzierung. Die Erfindung beschäftigt sich nicht mit einer Geschwindigkeitserhöhung bzw. Kraftstoffreduzierung.
Aus der DE 195 08 039 A1 ist ein Spoiler für ein Kraftfahrzeug bekannt, der u. a. eine gute Belüftung der im Bereich des Unterbodens des Kraftfahrzeuges befindlichen Komponenten ermöglichen soll. Der Spoiler ist im wesentlichen als ebene Platte ausgebildet. Die Platte ist über Schiebeführungen mit dem Bug derart verbunden, dass sie in Fahrzeuglängsrichtung verschiedene Positionen einnehmen und bei einem Auftreten von Hindernissen ausweichen kann.
Die DE 39 11 349 A1 zeigt ein Kraftfahrzeug mit einem gekapselten Motorraum, der mit einem doppelwandigen Bodenteil mit einer Innen- und einer Außenschale versehen ist, wobei der Raum zwischen der Innen- und der Außenschale als Luftführungskanal dient, der mindestens eine im Bugbereich des Fahrzeuges angeordnete Lufteintrittsöffnung und mehrere Luftaustrittsöffnungen in der Innenschale aufweist. Die Luftaustrittsöffnungen sind beispielsweise im Bereich eines Getriebes angeordnet. Der Aufbau ist aufwendig und korrosionsanfällig.
Aus der gattungsbildenden DE 43 04 336 A1 ist eine Vorrichtung zum Steuern einer Kühlluftklappe bekannt. Es ist sowohl eine temperaturabhängige Steuerung als auch eine Staudrucksteuerung vorgesehen. Die Kühlluftklappe soll nur im Schließsinne abhängig von der Temperatur gesteuert werden. Die Kühlluftklappe ist über Scharniere mit dem Fahrzeugaufbau verbunden. Auf die Kühlluftklappe wirkt ein relativ aufwendiger Hebelmechanismus, der temperaturgesteuert in eine Schließ- bzw. Öffnungsposition verfahrbar ist.
Schließlich ist aus der DE 39 42 010 A1 eine Vorrichtung zum Steuern einer Kühlluftklappe an der Frontpartie eines Kraftfahrzeuges bekannt, die abhängig von der an ihr wirkenden Druckdifferenz ab einer bestimmten Geschwindigkeit des Kraftfahrzeuges und/oder abhängig von der Temperatur der Brennkraftmaschine des Kraftfahrzeugs öffnet. Hierbei wird die Klappe in ihrer Schließstellung durch eine Haftkraft, insbesondere durch eine Haftkraft, die durch einen Magneten, einen Klettverschluss oder durch ein Rastelement erzeugt wird, gehalten.
Der Erfindung liegt das Problem zugrunde, die gattungsbildende Vorrichtung derart weiterzubilden, dass mit einfachen Mitteln eine wirksame Kühlung erreichbar ist.
Das Problem wird durch die Merkmale des Anspruches 1 gelöst. Die Unteransprüche stellen zweckmäßig Ausgestaltungen dar.
Die Vorrichtung weist eine druckabhängig öffnende Luftklappe auf. Das Offnen der Luftklappe erfolgt entweder über einen Unterdruck, der sich an einer Fahrzeugunterseite bei entsprechender Fahrzeuggeschwindigkeit ausbildet oder durch einen Staudruck, der an der Luftklappe angreift. Dadurch findet eine selbständige Öffnung ohne weitere Hilfsmittel statt. Dafür ist die Luftklappe um einen Drehpunkt verschwenkbar ausgebildet. Bei Erreichen der vorgegebenen Fahrzeuggeschwindigkeit wird dann eine Lufteintrittsöffnung freigegeben, die einen Luftstrom dem Aggregat zuführt. Der Luftklappe ist ein sich in entgegengesetzter Vorwärtsfahrtrichtung und über den Drehpunkt erstreckender Fortsatz zugeordnet. Die Masse des Fortsatzes ist derart gewählt, dass sie größer als diejenige der Luftklappe ist. Dadurch wird erreicht, dass die Luftklappe selbsttätig schließt, sobald die vorgegebene Fahrzeuggeschwindigkeit unterschritten ist. Die Luftklappe ist somit bei geringen Fahrzeuggeschwindigkeiten optisch unauffällig. Bei höheren Fahrzeuggeschwindigkeiten ist eine zuverlässige Kühlung des Aggregates, beispielsweise eines Getriebes, sichergestellt. Die erfindungsgemäße Vorrichtung arbeitet selbständig und kommt mit wenigen einfachen und störungsunanfälligen Bauteilen aus. Die Herstellungskosten sind relativ gering.
An dem vom Drehpunkt abgewandten Ende des Fortsatzes kann eine Führung vorgesehen sein. Der Fortsatz liegt in diesem Fall, beispielsweise mit einer Nase, in der Führung, so dass eine definierte Bewegung des Fortsatzes und somit der Luftklappe gegeben ist.
Die Führung kann einen öffnungsbegrenzenden Anschlag aufweisen. Dies kann durch ein Langloch realisiert sein, in dem ein Teil des Fortsatzes, wie die Nase, geführt ist.
Es können Einrichtungen zur Veränderung eines Öffnungsbeginns der Luftklappe vorgesehen sein. Mittels dieser Einrichtungen kann dann der Öffnungsbeginn der Luftklappe entsprechend den jeweiligen Erfordernissen variiert werden. Die Einrichtungen können ein Feder- und/oder Gummielement aufweisen. Das Feder- bzw. Gummielement kann derart angeordnet sein, dass entweder der Öffnungsbeginn früher oder später erfolgt, also bei geringerer oder höherer vorgegebener Fahrzeuggeschwindigkeit. Es besteht auch die Möglichkeit, eine Kennlinie des Feder- bzw. Gummielementes zu variieren, um den jeweiligen Gegebenheiten Rechnung zu tragen. Dafür können die Einrichtungen verstellbar ausgebildet sein.
Der Luftklappe und/oder dem Fortsatz kann ein Dämpfungselement zugeordnet sein. Dieses Dämpfungselement verhindert das schlagartige Offnen bzw. Schließen der Luftklappe.
Das Dämpfungselement kann ein im Bereich des Anschlages angeordnetes Gummi aufweisen. Dadurch werden unerwünschte Klappergeräusche beim Offnen bzw. Schließen der Luftklappe vermieden.
Dem Dämpfungselement kann ein Schwingungstilger zugeordnet sein. Schwingungen, die beispielsweise aufgrund der Aerodynamik oder Erschütterungen angeregt werden, werden durch den Schwingungstilger unterdrückt bzw. gedämpft. Die Ausgestaltung des Schwingungstilgers ist dem Fachmann bekannt und braucht daher vorliegend nicht weiter erörtert zu werden.
Die Erfindung wird anhand eines Ausführungsbeispiels weiter erläutert.
In der Figur ist ein Getriebe 1 eines hier nicht weiter dargestellten Kraftfahrzeuges gezeigt, welches in einem Motorraum 2 angeordnet ist. Bodenseitig ist der Motorraum 2 durch einen Unterboden 3 und in Vorwärtsfahrtrichtung gemäß einem Pfeil 4 durch einen Stoßfänger 5 begrenzt. Der Stoßfänger 5 weist im Bereich des Unterbodens 3 eine Spoilerlippe 6 auf. Der Spoilerlippe 6 schließt sich in Gegenvorwärtsfahrtrichtung ein Durchbruch 7 in dem Unterboden 3 an, der eine Quererstreckung aufweist und durch eine Luftklappe 8 verschlossen ist. Die Luftklappe 8 ist um einen Drehpunkt 9 gelenkig gelagert, so dass sie von einer geschlossenen Stellung, die hier mittels der durchgezogenen Linie dargestellt ist, in eine geöffnete Stellung, dargestellt durch die gestrichelte Linie, verbringbar ist. In der geöffneten Stellung der Luftklappe 8 wird eine Lufteintrittsöffnung 10 freigegeben.
Der Luftklappe 8 ist ein Fortsatz 11 zugeordnet, der sich von dem Drehpunkt 9 ausgehend in entgegengesetzter Richtung des Pfeiles 4 erstreckt und mit der Luftklappe 8 fest verbunden ist. Der Fortsatz 11 weist an seinem dem Drehpunkt 9 abgewandten Ende einen Stift 12 auf, der in einem Langloch 13 einer Führung 14 geführt ist. Die Führung 14 weist einen Anschlag 15 mit einem Gummi 16 für den Fortsatz 11 auf. Die Führung 14 ist plattenartig ausgebildet und steht zu dem Fortsatz 11 im wesentlichen im rechten Winkel.
Ein Federelement 17 ist einerseits mit dem Unterboden 3 und andererseits mit einem der Führung 14 zugeordneten Ende des Fortsatzes 11 verbunden.
Bei einem Stillstand des Kraftfahrzeuges ist die Luftklappe 8 geschlossen. Dies ist die Ruhestellung der Luftklappe 8, die durch eine höhere Masse des Fortsatzes 11 als diejenige der Luftklappe 8 sichergestellt ist. Dies wird unterstützt durch das Federelement 17. Ab einer vorgegebenen Fahrzeuggeschwindigkeit in Vorwärtsfahrtrichtung (Pfeil 4), öffnet die Luftklappe 8 und gibt die Lufteintrittsöffnung 10 frei. Luft strömt gemäß einem Pfeil 18 durch die Lufteintrittsöffnung 10 und dient der Kühlung des Getriebes 1. Bei einem Unterschreiten der vorgegebenen Fahrzeuggeschwindigkeit schließt die Luftklappe 8 selbsttätig aufgrund der Massenverhältnisse.

1: Getriebe
2: Motorraum
3: Unterboden
4: Pfeil
5: Stoßfänger
6: Spoilerlippe
7: Durchbruch
8: Luftklappe
9: Drehpunkt
10: Lufteintrittsöffnung
11: Fortsatz
12: Stift
13: Langloch
14: Führung
15: Anschlag
16: Gummi
17: Federelement
18: Pfeil

Claims

Vorrichtung zur Kühlung eines temperaturbelasteten Aggregates, insbesondere eines Getriebes (1) in einem Kraftfahrzeug, mit einer druckabhängig öffnenden Luftklappe (8), die um einen Drehpunkt (9) derart verschwenkbar ausgebildet ist, dass ab einer vorgegebenen Fahrzeuggeschwindigkeit eine Lufteintrittsöffnung (10) freigegeben wird, dadurch gekennzeichnet, dass der Luftklappe (8) ein sich in entgegengesetzter Vorwärtsfahrtrichtung und über den Drehpunkt (9) hinaus erstreckender Fortsatz (11) zugeordnet ist, und dass die Masse des Fortsatzes (11) größer als diejenige der Luftklappe (8) gewählt ist.
Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass am dem Drehpunkt (9) abgewandten Ende des Fortsatzes (11) eine Führung (14) vorgesehen ist.
Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Führung (14) einen öffnungsbegrenzenden Anschlag (15) aufweist.
Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass Einrichtungen zur Veränderung eines Öffnungsbeginns der Luftklappe (8) vorgesehen sind.
Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Einrichtungen ein Feder- und/oder ein Gummielement (17) aufweisen.
Vorrichtung nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Einrichtungen verstellbar ausgebildet sind.
Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Luftklappe (8) und/oder dem Fortsatz (11) ein Dämpfungselement zugeordnet ist.
Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß das Dämpfungselement ein im Bereich des Anschlages (15) angeordnetes Gummi (16) aufweist.
Vorrichtung nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, daß das Dämpfungselement einen Schwingungstilger aufweist.