DE19910651A1 - Motorkühlvorrichtung - Google Patents

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Motorkühlvorrichtung zur Verwendung in einem Kraftfahrzeug zur Verkürzung der Motoraufwärmzeit, ohne die Wärmeabstrahlfähigkeit eines Kühlers zu verringern. Eine Abschirmung (6) ist zwischen einem Kühler (4) und einem wassergekühlten Motor (1) angeordnet. Ein erster Luftdurchlaß (61, 161, 162, 64, 65) zum Blasen von Luft in Richtung auf den Motor und seine Hilfsaggregate ist in der Oberseite der Abdeckung gebildet und ein zweiter Luftdurchlaß (62, 163) zum Austragen von Luft, die durch den Kühler hindurchgetreten ist, zur Außenseite des Motorraums ist in der Unterseite der Abschirmung gebildet. Luft wird deshalb daran gehindert, direkt auf den Motor aufzutreffen und zur stromaufwärtigen Seite des Kühlers durch Spalten zwischen den Wänden des Motorraums und des Kühlers hindurchzutreten. Die Motoraufwärmzeit wird damit verkürzt, ohne die Wärmeabstrahlfähigkeit des Kühlers zu verringern.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Motorkühlvorrichtung für einen wassergekühlten Motor (auf den nachfolgend als "Motor" bezug genommen wird) und insbesondere eine Kühlvor­ richtung zum Einsatz in einem Kraftfahrzeug.

In einer Motorkühlvorrichtung für ein Kraftfahrzeug, wie bei­ spielsweise in der JP-A-4-257735 beschrieben, ist in bezug auf eine Luftströmung, die in einen Motorraum von der Vorderseite des Motorraums aus zuströmt, ein Kühler auf der stromaufwärti­ gen Seite des Motors angeordnet.

In Übereinstimmung mit der Kühlvorrichtung gemäß dem Stand der Technik, die vorstehend erläutert ist, trifft jedoch den Küh­ ler durchsetzende Luft direkt auf den Motor auf. Der Motor wird deshalb durch kalte Luft, welche den Kühler durchsetzt, zur Winterzeit sowie beim Kaltstart, wie unmittelbar nach dem Motorstart, gekühlt. Es besteht deshalb das Problem, daß es lange Zeit dauert, bis der Motor sich erwärmt.

Da die den Kühler durchsetzende Luft auf den Motor auftrifft, um diesen zu kühlen, ist die Temperatur der Luft, welche auf den Motor aufgetroffen ist, höher als diejenige der Luft unmittelbar nach dem Kühler, und ein Teil der Luft, der auf dem Motor aufgetroffen ist, wird im Kreis geführt und kehrt zur luftstromaufwärtigen Seite des Kühlers durch Spalten zwi­ schen dem Innenumfang des Motorraums und dem Kühler zurück.

Folglich tritt das Problem auf, daß, weil diese erwärmte Luft, die auf den Motor aufgetroffen und im Kreis zur stromaufwärti­ gen Seite des Kühlers geströmt ist und daraufhin den Kühler durchsetzt, das Wärmeabstrahlvermögen (Kühlfähigkeit) des Küh­ lers beeinträchtigt sein kann.

In Übereinstimmung mit der JP-A-4-257735 sind ein Wärmetau­ scher, wie etwa ein Verflüssiger eines Kältekreislaufs, und ein Kühler in Reihe in bezug auf die Luftströmung angeordnet und ein Umgehungsdurchlaß, durch welchen der Wärmetauscher umgangen werden kann, ist auf der unteren Seite des Wärmetau­ schers gebildet.

Da der Umgehungsdurchlaß längsseits des Wärmetauschers vorge­ sehen ist, muß der Wärmetauscher zwangsläufig klein ausgelegt werden. Deshalb ist das Wärmeabstrahlvermögen des Wärmetau­ schers beeinträchtigt und der Druck in dem Wärmetauscher steigt. Folglich besteht das Problem, daß die Kompressions­ arbeit des Kältekreislaufs zunimmt.

Da der wassergekühlte Motor auf der stromabwärtigen Seite des Kühlers angeordnet ist, besteht außerdem das Problem, daß durch den Kühler erwärmte Luft durch den Motor angesaugt wird, wodurch die Leistung des Motors beeinträchtigt wird.

Die vorliegende Erfindung ist angesichts der vorstehend genannten Probleme gemacht worden. Eine Aufgabe der vorliegen­ den Erfindung besteht deshalb darin, die Aufwärmzeit des Motors unter Vermeidung einer Beeinträchtigung des Wärmeab­ strahlvermögens des Kühlers zu verkürzen.

Eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, eine Zunahme der Kompressionsarbeit des Kältekreislaufs zu verhindern und dadurch die Motorleistung zu verbessern.

Gelöst wird diese Aufgabe durch die Merkmale des Anspruchs 1. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unter­ ansprüchen angegeben.

In Übereinstimmung mit der Erfindung weist die Kühlvorrichtung eine Unterteilungswand bzw. Trennwand zum Unterteilen der Innenseite des Motorraums in einen kühlerseitigen Raum und einen motorseitigen Raum zwischen dem Kühler und dem wasserge­ kühlten Motor im Motorraum auf.

Die durch den Kühler hindurchgetretene Luft wird deshalb darin gehindert, direkt auf dem wassergekühlten Motor aufzutreffen. Beispielsweise im Winter und beim Kaltstart wird das Aufwärmen des Motors gefördert, weil der wassergekühlte Motor nicht durch Luft gekühlt wird, die durch den Kühler hindurchgetreten ist.

Da durch den Kühler hindurchtretende Luft daran gehindert wer­ den kann, direkt auf den Motor aufzutreffen, wird das Phänomen verhindert, daß Luft, die auf den Motor aufgetroffen ist, um die stromaufwärtige Seite des Kühlers herum durch Spalten zwi­ schen dem Innenumfang des Motorraums und des Kühlers hindurch­ tritt, wodurch die Wärmeabstrahlfähigkeit des Kühlers verbes­ sert wird.

Die Motoraufwärmzeit wird damit verkürzt, während eine Beein­ trächtigung der Wärmeabstrahlfähigkeit des Kühlers vermieden wird.

In Übereinstimmung mit einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung umfaßt die Motorkühlvorrichtung einen Umgehungs­ durchlaß zum Führen bzw. Leiten von Luft zu dem wassergekühl­ ten Motor derart, daß sie den Kühler umgeht, und diese Vor­ richtung weist außerdem eine Umgehungsdurchlaßöffnungs- und -schließklappe auf, damit dann, wenn die Belastung des wasser­ gekühlten Motors gleich oder größer als ein vorbestimmter Wert ist, die Luftströmung vergrößert wird, die durch den Kühler hindurchtritt, und zwar durch Schließen des Umgehungsdurchlas­ ses.

Die Wärmeabstrahlfläche des Wärmetauschers wird damit größer als beim Stand der Technik, bei welchem der Umgehungsdurchlaß unter dem Wärmetauscher gebildet ist, und es wird verhindert, daß die Wärmeabstrahlfähigkeit des Wärmetauschers beeinträch­ tigt wird. Infolge davon kann eine Zunahme der Kompressions­ arbeit des Kältekreislaufs unterbunden werden.

Weitere Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung erschließen sich ebenso wie Betriebsverfahren und die Funktion diesbezüglicher Teile aus einem Studium der folgenden detail­ lierten Beschreibung, den anliegenden Ansprüchen und der Zeichnung, die jeweils einen Teil dieser Anmeldung bilden. In den Zeichnungen zeigen:

Fig. 1 eine schematische Ansicht einer ersten Betriebsart einer Motorkühlvorrichtung gemäß einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung,

Fig. 2 eine schematische Ansicht einer zweiten Betriebsart der Motorkühlvorrichtung gemäß der ersten Ausführungsform,

Fig. 3 eine schematische Ansicht einer dritten Betriebsart der Motorkühlvorrichtung gemäß der ersten Ausführungsform,

Fig. 4 eine schematische Ansicht einer ersten Betriebsart einer Motorkühlvorrichtung gemäß einer zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung,

Fig. 5 eine schematische Ansicht einer zweiten Betriebsart der Motorkühlvorrichtung gemäß der zweiten Ausführungsform,

Fig. 6 eine schematische Ansicht einer dritten Betriebsart der Motorkühlvorrichtung gemäß der zweiten Ausführungsform,

Fig. 7 eine schematische Ansicht einer vierten Betriebsart der Motorkühlvorrichtung gemäß einer dritten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung,

Fig. 8 ein Blockdiagramm eines Steuersystems für die Motor­ kühlvorrichtung gemäß der dritten Ausführungsform,

Fig. 9 eine schematische Ansicht einer fünften Betriebsart der Motorkühlvorrichtung gemäß der dritten Ausführungsform,

Fig. 10 eine schematische Ansicht einer sechsten Betriebsart der Motorkühlvorrichtung gemäß der dritten Ausführungsform, Fig. 11 eine schematische Ansicht einer vierten Betriebsart einer Motorkühlvorrichtung gemäß einer vierten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung,

Fig. 12 eine schematische Ansicht einer fünften Betriebsart der Motorkühlvorrichtung gemäß der vierten Ausführungsform,

Fig. 13 eine schematische Ansicht einer sechsten Betriebsart der Motorkühlvorrichtung gemäß der vierten Ausführungsform,

Fig. 14 eine schematische Ansicht einer vierten Betriebsart einer Motorkühlvorrichtung gemäß der fünften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung,

Fig. 15 eine schematische Ansicht einer fünften Betriebsart der Motorkühlvorrichtung gemäß der fünften Ausführungsform,

Fig. 16 eine schematische Ansicht einer sechsten Betriebsart der Motorkühlvorrichtung gemäß der fünften Ausführungsform,

Fig. 17 eine schematische Ansicht einer ersten Betriebsart einer Motorkühlvorrichtung gemäß einer sechsten Ausführungs­ form der vorliegenden Erfindung,

Fig. 18A eine Vorderansicht eines ersten Gebläses in Überein­ stimmung mit der sechsten Ausführungsform,

Fig. 18B eine Schnittansicht entlang der Linie A-A in Fig. 18A,

Fig. 18C eine Schnittansicht entlang der Linie B-B in Fig. 18A,

Fig. 19 ein Steuerblockdiagramm für die Motorkühlvorrichtung gemäß der sechsten Ausführungsform,

Fig. 20 eine schematische Ansicht einer zweiten Betriebsart der sechsten Ausführungsform,

Fig. 21 eine schematische Ansicht einer dritten Betriebsart der sechsten Ausführungsform,

Fig. 22 eine schematische Ansicht einer Motorkühlvorrichtung gemäß einer siebten Ausführungsform der vorliegenden Erfin­ dung,

Fig. 23A eine Vorderansicht eines dritten Gebläses gemäß der siebten Ausführungsform,

Fig. 23B eine Schnittansicht entlang den Linien A-A in Fig. 23A,

Fig. 23C eine Schnittansicht entlang der Linie B-B in Fig. 23A,

Fig. 24 eine Kurvendarstellung der Kennlinie bzw. Eigenschaf­ ten der Gebläse gemäß den sechsten und siebten Ausführungsfor­ men,

Fig. 25 eine schematische Ansicht einer Motorkühlvorrichtung gemäß einer achten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung,

Fig. 26 eine Kurvendarstellung der Kennlinie bzw. Eigenschaf­ ten von Gebläsen gemäß den sechsten und achten Ausführungsfor­ men,

Fig. 27 eine Kurvendarstellung der Kennlinie bzw. Eigenschaf­ ten der Gebläse mit/ohne Beeinflussung eines Staudrucks in Übereinstimmung mit den sechsten und achten Ausführungsformen,

Fig. 28 eine Kurvendarstellung der Kennlinie bzw. Eigenschaf­ ten des Gebläses gemäß einer neunten Ausführungsform der vor­ liegenden Erfindung,

Fig. 29 eine Kurvendarstellung der Kennlinie bzw. Eigenschaf­ ten des Motors gemäß der neunten Ausführungsform,

Fig. 30 eine schematische Ansicht einer Motorkühlvorrichtung gemäß der neunten Ausführungsform,

Fig. 31 eine Vorderansicht derselben Motorkühlvorrichtung gesehen ausgehend von der stromaufwärtigen Seite der zuströ­ menden Luftströmung,

Fig. 32 eine schematische Ansicht einer ersten Betriebsart eines modifizierten Beispiels gemäß der vorliegenden Erfin­ dung,

Fig. 33 eine schematische Ansicht einer zweiten Betriebsart des modifizierten Beispiels, und

Fig. 34 eine schematische Ansicht einer dritten Betriebsart des modifizierten Beispiels.

(Erste Ausführungsform)

In Fig. 1 bezeichnet die Bezugsziffer 1 einen wassergekühlten Motor (einen wassergekühlten Verbrennungsmotor) eines Kraft­ fahrzeugs, und dieser wassergekühlte Motor (auf den nachfol­ gend als Motor bezug genommen wird) ist in einem Motorraum 3 angeordnet, der am Vorderende des Kraftfahrzeugs einen Lufteinlaß (Frontgrill) 2 aufweist, durch welchen Luft ange­ saugt wird. Der Motor 1 ist auf der stromabwärtigen Seite des Motorraums 3 in bezug auf eine Luftströmung angeordnet, welche dem Motorraum 3 durch den Lufteinlaß 2 zuströmt.

Ein Kühler 4 zum Tauschen von Wärme zwischen Luft und Kühlwas­ ser, welches im Motor 1 umgewälzt wird, um den Motor 1 zu küh­ len, ist in dem Motorraum 3 zwischen dem Lufteinlaß 2 und dem Motor 1 angeordnet. Ein Verflüssiger 5 dient als Wärmeab­ strahlvorrichtung einer Kraftfahrzeug-Klimaanlage, die auf der stromaufwärtigen Seite dieses Kühlers 4 angeordnet ist.

Eine Abschirmung 6, die aus Kunstharz hergestellt ist und als Unterteilungs- bzw. Trennwand dient, welche den Motorraum 3 in einen ersten Raum 31 auf der Seite des Kühlers 4 und einen zweiten Raum 32 auf der Seite des Motors 1 unterteilt, ist zwischen dem Kühler 4 und dem Motor 1 angeordnet. Auf der Oberseite (obere Seite) der Abschirmung 6 ist ein erster Luft­ durchlaß 61 vorgesehen, um Luft, welche in den ersten Raum 31 durch den Lufteinlaß 2 geströmt ist (auf welche Luft nachfol­ gend als "zuströmende Luft" bezug genommen wird), in den zwei­ ten Raum 32 zu führen bzw. zu leiten. Auf der Unterseite (Bodenseite) der Abschirmung 6 ist ein zweiter Luftdurchlaß 62 zum Führen bzw. Leiten von zuströmender Luft zur Außenseite des Motorraums 3 gebildet. Ein dritter Luftdurchlaß 63, gebil­ det durch den Kühler 4 und die Abschirmung 6, führt bzw. lei­ tet Luft, welche den Kühler 4 durchsetzt hat, in die Luft­ durchlässe 61, 62.

In dem ersten Luftdurchlaß 61 sind ein erster Auslaß 61a zum Blasen von Luft in Richtung auf die Oberseite des Motors 1 (und in Richtung auf die Rückseite des Fahrzeugs) und ein zweiter Auslaß 61b zum Blasen von Luft in Richtung auf eine zusätzliche Einrichtung gebildet, die mit dem Motor 1 verbun­ den ist, wie etwa eine hydraulische Servolenkpumpe 11, ein Klimaanlagenkompressor 12 und ein Generator (Lichtmaschine).

Ein Umgehungsdurchlaß 31a zum Umgehen des Kühlers 4 und zum Leiten bzw. Führen der zuströmenden Luft zu bzw. in den ersten Luftdurchlaß 61 ist über dem Kühler 4 im ersten Raum 31 gebil­ det. Der Umgehungsdurchlaß 31a steht in Verbindung mit dem dritten Luftdurchlaß 63 sowie mit dem ersten Luftdurchlaß 61.

Ein erstes Gebläse 71 zum Einstellen des Verbindungszustands des Umgehungsdurchlasses 31a, des dritten Umgehungsdurchlasses 63 und des ersten Umgehungsdurchlasses 61 und zum zwangsweisen Austragen der zuströmenden Luft zur Außenseite des ersten Raums 31 ist dort angeordnet, wo der Umgehungsdurchlaß 31a und der dritte Luftdurchlaß 63 verbunden sind. Ein zweites Gebläse 72 zum zwangsweisen Austragen von Luft, die in den zweiten Luftdurchlaß 62 über den dritten Luftdurchlaß 63 strömt, zur Außenseite des Motorraums 3 ist im zweiten Luftdurchlaß 62 angeordnet.

Bei den Gebläsen 71, 72 handelt es sich um Querstromlüfter, in denen Luft durch einen Querschnitt senkrecht zur Achse eines Mehrflügel-Impellers hindurchtritt. Das erste Gebläse 71 weist eine im Querschnitt gebogene Drehklappe 71b auf, die drehbar um seine Mehrflügel-Impeller 71a angebracht ist. Die Verbin­ dungsbedingungen zwischen den jeweiligen Durchlässen 31a, 61 und 63 werden durch Drehen der Drehklappe 71b eingestellt.

Wie aus Fig. 1 hervorgeht, ist die Fläche bzw. Querschnitts­ fläche des Verflüssigers 5, vom Lufteinlaß 2 aus gesehen (seine Fläche bzw. Querschnittsfläche projiziert auf eine Ebene parallel zu den vertikalen sowie Links- bzw. Rechtsrich­ tungen des Fahrzeugs) größer als die Fläche bzw. Querschnitts­ fläche des Kühlers 4 ausgehend vom Lufteinlaß 2 gesehen (seine Fläche bzw. Querschnittsfläche projiziert auf eine Ebene senk­ recht zur zuströmenden Luftströmung), und dieser Flächen- bzw. Querschnittsunterschied zwischen dem Kühler 4 und dem Verflüs­ siger 5 ist ungefähr gleich der Querschnittsfläche des Um­ gehungsdurchlasses 31a.

Die Arbeitsweise der ersten Ausführungsform wird nunmehr erläutert.

1. Erste Betriebsart (siehe Fig. 1)

Diese erste Betriebsart wird zu Zeiten, wie etwa im Sommer, ausgeführt, wenn die Außenlufttemperatur hoch ist und zu Zei­ ten, wie etwa dann, wenn die Belastung des Motors 1 klein ist, wenn die durch den Motor 1 erzeugte Wärmemenge klein ist und für den Kühler 4 kein großes Wärmeabstrahlvermögen erforder­ lich ist.

Der Umgehungsdurchlaß 31a und der dritte Luftdurchlaß 63 sowie der erste Luftdurchlaß 61 sind verbunden, und die zwei Gebläse 71, 72 werden betätigt, wodurch ein Teil der zuströmenden Luft durch den ersten Luftdurchlaß 61 in den zweiten Raum 32 gebla­ sen wird, und wobei der Rest durch den zweiten Luftdurchlaß 62 (die Unterseite des Motorraums 3) zur Außenseite des Motor­ raums 3 ausgetragen wird.

2. Zweite Betriebsart (siehe Fig. 2)

Diese zweite Betriebsart wird ausgeführt, wenn die Belastung des Motors 1 zunimmt.

Der Umgehungsdurchlaß 31a ist geschlossen und die zuströmende Luft durchsetzt den Kühler 4, und die Gebläse 71, 72 werden betätigt, wodurch ein Teil der Luft, welcher in den dritten Luftdurchlaß 63 durch den Kühler 4 geströmt ist, durch den ersten Luftdurchlaß 61 in den zweiten Raum 32 geblasen wird, und der Rest wird durch den zweiten Luftdurchlaß 62 (die Unterseite des Motorraums 3) zur Außenseite des Motorraums 3 ausgetragen.

3. Dritte Betriebsart (siehe Fig. 3)

Diese dritte Betriebsart wird zu Zeiten, wie etwa im Winter, ausgeführt, wenn die Außenlufttemperatur niedrig ist.

Der erste Luftdurchlaß 61 (beide Auslässe 61a, 61b sind geschlossen) und der Umgehungsdurchlaß 31a sowie der dritte Luftdurchlaß 63 sind verbunden, um die gesamte zuströmende Luft durch den zweiten Luftdurchlaß 62 (die Unterseite des Motorraums 3) zur Außenseite des Motorraums 3 auszutragen.

Bei der ersten Ausführungsform wird die Betriebsartumschaltung auf Grundlage der Kühlwassertemperatur ausgeführt, die durch einen (nicht gezeigten) Wassertemperatursensor ermittelt wird, der auf dem Motor 1 vorgesehen ist und die Kühlwassertempera­ tur ermittelt, und auf Grundlage der Temperatur der zuströmen­ den Luft, welche Temperatur durch einen (nicht gezeigten) Außenlufttemperatursensor ermittelt wird, der auf dem Luftein­ laß 2 angeordnet ist und die Temperatur der zuströmenden Luft ermittelt.

Wenn die durch den Außenlufttemperatursensor ermittelte Tempe­ ratur Ta gleich oder größer als eine vorbestimmte Temperatur Ta0 und die Temperatur Tw, die durch den Wassertemperatursen­ sor ermittelt wird, kleiner ist als eine vorbestimmte Tempera­ tur Tw0, wird die erste Betriebsart ausgeführt. Wenn die ermittelte Temperatur Ta gleich oder größer als die vorbe­ stimmte Temperatur Ta0 und die ermittelte Temperatur Tw gleich oder größer ist als die vorbestimmte Temperatur Tw0, wird die zweite Betriebsart ausgeführt. Wenn die ermittelte Temperatur Ta geringer als die vorbestimmte Temperatur Ta0 ist, wird die dritte Betriebsart ausgeführt.

Ausgenommen dann, wenn die Klimaanlage gestoppt und außerdem die ermittelte Temperatur Tw geringer als die vorbestimmte Temperatur Tw0 ist, arbeitet das zweite Gebläse 72 immer.

Einige kennzeichnende Merkmale der ersten Ausführungsform wer­ den nunmehr erläutert.

Da in Übereinstimmung mit der ersten Ausführungsform eine Abschirmung, welche den Motorraum 3 in einen ersten Raum 31 und einen zweiten Raum 32 unterteilt, zwischen dem Kühler 4 und dem Motor 1 vorgesehen ist, wird Luft, welche durch den Kühler 4 tritt, daran gehindert, direkt auf den Motor 1 aufzu­ treffen. Beispielsweise im Winter sowie zu Kaltstartzeiten wird deshalb das Aufwärmen des Motors erleichtert, weil der Motor 1 durch die Luft nicht gekühlt wird, welche durch den Kühler 4 hindurchtritt.

Da durch den Kühler 4 tretende Luft daran gehindert wird, direkt auf den Motor 1 aufzutreffen, kann das Phänomen, dem­ nach Luft, die auf den Motor 1 aufgetroffen ist, zur stromauf­ wärtigen Seite des Kühlers 4 durch Spalten zwischen den Seiten des Motorraums 3 und des Kühlers 4 rückkehrt, verhindert wer­ den, und das Wärmeabstrahlvermögen des Kühlers 4 kann dadurch daran gehindert werden, abzusinken.

Mit der Kühlvorrichtung gemäß der ersten Ausführungsform ist es deshalb möglich, die Motoraufwärmzeit zu verkürzen, während eine Abnahme des Wärmeabstrahlvermögens des Kühlers vermieden wird.

Wenn die ersten und zweiten Luftdurchlässe 61 und 62 nicht vorgesehen sind, würde, weil keinerlei Luft durch den Kühler 4 und den Kühler 5 hindurchtreten würde, nicht nur neue Außen­ luft nicht mehr durch den Lufteinlaß 2 in den ersten Raum 31 (den Motorraum 3) strömen, sondern es würde auch die Gefahr bestehen, daß das Problem auftritt, daß Luft, welche durch den Kühler 4 hindurchgetreten ist, auf der Abschirmung 6 auftrifft und in Richtung auf den Lufteinlaß 2 zurückströmt.

Da andererseits bei der ersten Ausführungsform die zweiten und ersten Luftdurchlässe 62, 61 zum jeweiligen Leiten der zuströ­ menden Luft zur Außenseite des ersten Raums 31 (Außenseite des Motorraums 3) und zur Seite des zweiten Raums 32 gebildet sind, wird dieses Problem vollständig unterdrückt. Eine Ver­ ringerung der Wärmeabstrahlfähigkeit des Kühlers 4 und der­ jenigen des Verflüssigers 5 wird deshalb verhindert.

Da bei den ersten und zweiten Betriebsarten ein Teil der zuströmenden Luft durch den ersten Luftdurchlaß 61 in den zweiten Raum 32 geblasen wird, besteht, obwohl der Motorraum 3 durch die Abschirmung 6 unterteilt ist, kein Problem für eine luftgekühlte Zusatzanlage, wie etwa die hydraulische Servo­ lenkpumpe 11, gekühlt zu werden.

Da Luft durch den ersten Auslaß 61a in Richtung auf die Ober­ seite des Motors 1 geblasen wird, kann die Temperatur von Luft, die in den Motor 1 gesaugt wird, relativ niedrig sein, und die Leistung des Motors 1 wird dadurch erhöht.

Während die äußere Form des Kühlers 4 im wesentlichen recht­ eckig ist, kann es deshalb, weil die Form des Motorraums 3 nicht notwendigerweise der Außenform des Kühlers 4 entspricht, schwierig für die Spalten zwischen dem Kühler 4 und den Innen­ wänden des Motorraums 3 sein, vollständig abgedichtet zu wer­ den. Mit den ersten und zweiten Luftdurchlässen 61 und 62 allein würde deshalb die Gefahr bestehen, daß Luft, welche durch den Kühler 4 hindurchgetreten ist, zur stromaufwärtigen Seite des Kühlers 4 durch Spalten zwischen dem Kühler 4 und den Innenwänden des Motorraums 3 zurückströmt.

Da andererseits in Übereinstimmung mit der ersten Ausführungs­ form die Gebläse 71, 72 zum zwangsweisen Austragen der zuströ­ menden Luft zur Außenseite des ersten Raums 31 vorgesehen sind, wird selbst dann, wenn die Abdichtung der Spalten zwi­ schen dem Kühler 4 und den Innenwänden des Motorraums 3 unvollständig ist, Luft, die durch den Kühler 4 getreten ist, daran gehindert, zur stromaufwärtigen Seite des Kühlers 4 zurückzuströmen. Eine Verringerung der Wärmeabstrahlfähigkeit des Kühlers 4 wird dadurch verhindert.

Wenn der Ventilations- bzw. Lüftungswiderstand (Druckverlust) zwischen dem Lufteinlaß 2 und den ersten und zweiten Luft­ durchlässen 61 und 62 berücksichtigt wird, ist deshalb, weil, wie vorstehend erläutert, der durch den Kühler 4 hindurchtre­ tende Strom durch den Umgehungsdurchlaß 31a eingestellt wird, der in Übereinstimmung mit der ersten Ausführungsform geöffnet und geschlossen wird, der Ventilations- bzw. Lüftungswider­ stand geringer, wenn der Umgehungsdurchlaß 31a geöffnet ist, als dann, wenn der Umgehungsdurchlaß 31a geschlossen ist.

Bei der ersten Betriebsart, bei welcher der Umgehungsdurchlaß 31a offen ist, ist deshalb der Strom, welcher durch den Ver­ flüssiger 5 hindurchtritt, größer als er in den anderen Betriebsarten ist, und deshalb ist in der ersten Betriebsart das Wärmeabstrahlvermögen des Verflüssigers 5 größer als in den anderen Betriebsarten.

Da andererseits in der ersten Betriebsart die Belastung des Motors 1 gering ist, ist deshalb, weil normalerweise die Motordrehzahl ebenfalls nicht sehr hoch ist, der Kühlmittel­ strom, welcher in der Fahrzeug-Klimaanlage (Kältekreislauf) strömt, ebenfalls geringer, wenn der Umgehungsdurchlaß 31a geöffnet ist, als dann, wenn der Umgehungsdurchlaß 31a geschlossen ist.

In der ersten Betriebsart, in welcher der Umgehungsdurchlaß 31a offen ist, ist deshalb die Strömung, die durch den Ver­ flüssiger 5 hindurchtritt, größer als in den anderen Betriebs­ arten, und deshalb ist in der ersten Betriebsart das Wärme­ abstrahlvermögen des Verflüssigers 5 größer als in den anderen Betriebsarten.

Da in der ersten Betriebsart andererseits die Belastung des Motors 1 gering ist, ist deshalb, weil normalerweise die Motordrehzahl ebenfalls nicht sehr hoch ist, der Kühlmittel­ strom, der in der Klimaanlage (Kühlkreislauf) zirkuliert, ebenfalls geringer, und das Kühlvermögen (Kühlfähigkeit) der Klimaanlage kann verringert sein. In Übereinstimmung mit der ersten Ausführungsform wird jedoch eine übermäßige Verringe­ rung der Kühlfähigkeit deshalb unterdrückt, weil die Wärme­ abstrahlfähigkeit des Verflüssigers 5 erhöht ist, wie vorste­ hend erläutert.

In der zweiten Betriebsart, in welcher der Umgehungsdurchlaß 31a geschlossen ist, ist, obwohl bzw. weil der Lüftungswider­ stand höher ist als in der ersten Betriebsart, die Strömung, die durch den Verflüssiger 5 hindurchtritt, geringer, weil die Luft, welche durch den Umgehungsdurchlaß 31a hindurchgetreten ist, nunmehr durch den Kühler 4 hindurchtritt, und die den Kühler 4 durchsetzende Strömung nimmt zu und die Kühlfähigkeit des Kühlers 4 nimmt zu. Wenn die Belastung des Motors 1 ange­ stiegen ist und die Kühlwassertemperatur folglich angestiegen ist, wird die Kühlfähigkeit des Kühlers 4 erhöht und dadurch wird die Leistung des Motors 1 daran gehindert, abzunehmen, und der Kraftstoffverbrauch des Motors 1 wird verbessert.

In der zweiten Betriebsart kann die Kühlfähigkeit verringert sein, weil die durch den Verflüssiger 5 hindurchtretende Strö­ mung abnimmt. Da jedoch dann, wenn die Belastung des Motors 1 groß ist, üblicherweise die Drehzahl des Motors 1 hoch ist, und die Strömung des Kühlmittels, welches in der Klimaanlage (Kältekreislauf) umgewälzt wird, folglich ebenfalls zunimmt, wird die Abnahme der Kühlfähigkeit verringert.

(Zweite Ausführungsform)

Bei dieser sowie den folgenden Ausführungsformen sind Bestand­ teile, welche im wesentlichen dieselben sind wie in voraus­ gehenden Ausführungsformen, mit denselben Bezugsziffern ver­ sehen.

Während bei der ersten Ausführungsform die Luftaustrageinrich­ tung zum Austragen von Luft zur Außenseite des ersten Raums 31 aus den ersten und zweiten Luftdurchlässen 61, 62, einem ersten Gebläse 71 (einschließlich der Drehklappe 71b) und einem zweiten Gebläse 72 bestanden hat, sind bei dieser Aus­ führungsform die zwei Gebläse 71, 72 weggelassen, und, wie in Fig. 4 bis 6 gezeigt, besteht die Luftaustrageinrichtung statt dessen aus einem einzigen Axialstromlüfter 8, einer ersten Klappe 91 zum Öffnen und Schließen des Umgehungsdurch­ lasses 31a und einer zweiten Klappe 92 zum Öffnen und Schlie­ ßen des ersten Luftdurchlasses 61 (der ersten und zweiten Aus­ lässe 61a, 61b).

Fig. 4 zeigt eine erste Betriebsart der zweiten Ausführungs­ form, bei welcher beide Klappen 91 und 92 offen sind und ein Teil der zuströmenden Luft durch den ersten Luftdurchlaß 61 in den zweiten Raum 32 geblasen wird, während der Rest durch den zweiten Luftdurchlaß 62 (die Unterseite des Motorraums 3) zur Außenseite des Motorraums 3 ausgetragen wird.

Fig. 5 zeigt die zweite Betriebsart der zweiten Ausführungs­ form, bei welcher der Umgehungsdurchlaß 31a so geschlossen ist, daß die zuströmende Luft durch den Kühler 4 hindurch­ tritt, und ein Teil der Luft, welche in den dritten Luftdurch­ laß 63 durch den Kühler 4 strömt, wird durch den ersten Luft­ durchlaß 61 in den zweiten Raum 32 geblasen, während der Rest durch den zweiten Luftdurchlaß 62 (die Unterseite des Motor­ raums 3) zur Außenseite des Motorraums 3 ausgetragen wird.

Fig. 6 zeigt die dritte Betriebsart der zweiten Ausführungs­ form, bei welcher der erste Luftdurchlaß 61 (die zwei Auslässe 61a, 61b) geschlossen sind und der Umgehungsdurchlaß 31a ist mit dem dritten Luftdurchlaß 63 derart verbunden, daß die gesamte zuströmende Luft durch den zweiten Luftdurchlaß 62 (die Unterseite des Motorraums 3) zur Außenseite des Motor­ raums 3 ausgetragen wird.

(Dritte Ausführungsform)

Eine dritte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist in Fig. 7 bis 10 gezeigt. Bei der dritten Ausführungsform ist eine Verbindungsöffnung 13 auf der Abschirmung 6 gebildet, um den ersten Raum 31 mit dem zweiten Raum 32 zu verbinden. Eine dritte Klappe 14 zum Öffnen und schließen der Verbindungsöff­ nung 13 ist auf der Abschirmung 6 vorgesehen. Die dritte Klappe 14 umfaßt einen ersten Klappenabschnitt 14a und einen zweiten Klappenabschnitt 14b derart, daß die dritte Klappe 14 einen L-förmigen Querschnitt aufweist.

Die erste Klappe 81, die dritte Klappe 14 und die Gebläse 71, 72 werden durch eine elektronische Steuereinheit (ECU) 15 gesteuert, wie in Fig. 8 gezeigt. Die ermittelte Wassertempe­ ratur Tw eines Wassertemperatursensors 16, welcher auf dem Motor 1 zum Ermitteln der Kühlwassertemperatur vorgesehen ist, und die ermittelte Lufttemperatur Ta eines Außentemperatursen­ sor 17, der auf dem Lufteinlaß 2 vorgesehen ist, um die Tempe­ ratur der zuströmenden Luft zu ermitteln und die ermittelte Geschwindigkeit V eines Geschwindigkeitssensors 18, welcher die Fahrzeuggeschwindigkeit ermittelt, werden zu der ECU 15 ausgegeben.

1. Vierte Betriebsart (siehe Fig. 7)

Diese vierte Betriebsart wird immer dann, beispielsweise im Frühling, im Sommer und im Herbst ausgeführt, wenn die Außen­ lufttemperatur Ta gleich oder größer als eine vorbestimmte Temperatur (bei der dritten Ausführungsform ungefähr 20°C) und die Fahrzeuggeschwindigkeit V gleich oder kleiner als eine vorbestimmte Geschwindigkeit (20 km/h bei der dritten Ausfüh­ rungsform) ist. Bei dieser vierten Betriebsart ist die Verbin­ dungsöffnung 13 geschlossen und der Umgehungsdurchlaß 31a ist geöffnet.

Ein Teil der zuströmenden Luft von dem Lufteinlaß 2 wird dem­ nach zur Oberseite des zweiten Raums 32 über den ersten Luft­ durchlaß 61 und den ersten Auslaß 61a ausgeblasen, während der Rest zur Außenseite des Motorraums 3 durch den zweiten Luft­ durchlaß 62 geblasen wird.

Wie bei den in den vorstehenden Ausführungsformen erläuterten ersten und zweiten Betriebsarten wird die erste Klappe 81 in Übereinstimmung mit der Motorlast gesteuert. Wenn die Motor­ last wächst, nimmt der Öffnungsgrad des Umgehungsdurchlasses 31a ab, um die Strömungsmenge der Luft zu erhöhen, die durch den Kühler 4 hindurchtritt. Wenn hingegen die Motorlast sinkt, nimmt der Öffnungsgrad des Umgehungsdurchlasses 31a ab, um die Strömungsmenge der Luft zu verringern, die durch den Kühler 4 hindurchtritt.

2. Fünfte Betriebsart (siehe Fig. 9)

Die fünfte Betriebsart wird ausgeführt, wenn die Außenlufttem­ peratur Ta gleich oder größer als die vorbestimmte Temperatur ist, und wenn die Fahrzeuggeschwindigkeit V gleich oder klei­ ner als die vorbestimmte Geschwindigkeit ist. Bei dieser fünf­ ten Betriebsart ist die Verbindungsöffnung 13 geöffnet und der Umgehungsdurchlaß 31a ist durch Steuern der ersten Klappe 81 in Übereinstimmung mit der Motorlast wie bei der vierten Betriebsart geöffnet.

Der größte Teil der zuströmenden Luft, die durch den Umge­ hungsdurchlaß 31a hindurchgetreten ist, wird deshalb zur Ober­ seite des zweiten Raums 32 über den ersten Luftdurchlaß 61 und den ersten Auslaß 61a geblasen und ein Teil der zuströmenden Luft, der durch den Kühler 4 hindurchgetreten ist, wird zur Außenseite des Motorraums 3 durch den zweiten Luftdurchlaß 62 geblasen, während der Rest in den zweiten Raum 32 durch die Verbindungsöffnung 13 geblasen wird.

3. Sechste Betriebsart (siehe Fig. 10)

Die sechste Betriebsart wird ausgeführt, wenn die Außenluft­ temperatur Ta so niedrig ist wie bei der vorstehend angeführ­ ten dritten Betriebsart. Bei der sechsten Betriebsart sind der Umgehungsdurchlaß 31a und die Verbindungsöffnung 13 geschlos­ sen und die zuströmende Luft, die durch den Kühler 4 hindurch­ getreten ist, wird daran gehindert, in Richtung auf den ersten Luftdurchlaß 61 zu strömen, und zwar unter Verwendung der dritten Klappe 14.

Einige charakteristische Merkmale der dritten Ausführungsform werden nunmehr erläutert.

In Übereinstimmung mit Tests und Erfahrungen der Erfinder der vorliegenden Erfindung ist bei den ersten und zweiten Ausfüh­ rungsformen, wenn die Fahrzeuggeschwindigkeit wächst und die Strömungsmenge der zuströmenden Luft zunimmt, die zuströmende Luft bei vorhandener Abschirmung 6 geringer bzw. kleiner als ohne die Abschirmung 6, weil die Abschirmung 6 als Lüftungs­ widerstand dient. Beispielsweise haben die Erfinder herausge­ funden, daß die zuströmende Luft um ungefähr 15% bei 40 km/h verringert war.

Wenn jedoch in Übereinstimmung mit der dritten Ausführungsform die Fahrzeuggeschwindigkeit gleich oder größer als die vorbe­ stimmte Geschwindigkeit ist, ist die Verbindungsöffnung 13 geöffnet, um den Lüftungswiderstand zu verringern. Die Verrin­ gerung der zuströmenden Luft wird deshalb verhindert.

Wenn die Fahrzeuggeschwindigkeit gleich oder größer als die vorbestimmte Geschwindigkeit ist, kollidiert ein Teil der zuströmenden Luft mit dem Motor 1 über die Verbindungsöffnung 13. Wenn die Fahrzeuggeschwindigkeit gleich oder größer als die vorbestimmte Geschwindigkeit ist, tritt das Problem nicht auf, daß die Luft, die zur stromaufwärtigen Seite des Kühlers 4 rückkehrt, nachdem sie mit dem Motor 1 kollidiert ist, durch den Kühler 4 hindurchtritt.

Wenn die Außentemperatur niedrig ist, strömt die zuströmende Luft nicht in den zweiten Raum 32 und wird aus dem Motorraum 3 geblasen, weil die Verbindungsöffnung 13 und der Umgehungs­ durchlaß 31a geschlossen sind. Die Wärmeabstrahlung von der Oberfläche des Motors 1 wird damit unterdrückt. Infolge davon wird die Temperaturabnahme des - Motorkühlwassers unterbunden und ein Mangel an Heizfähigkeit wird für einen Heizerkern (nicht gezeigt) verhindert, welcher die Fahrgastzelle unter Verwendung der Wärme des Motorkühlwassers heizt.

Der Querstromlüfter hat einen größeren Lüftungswiderstand gegenüber der zuströmenden Luft als ein Axialstromlüfter. Die abnehmende Menge der zuströmenden Luft mit dem Querstromlüfter ist deshalb größer als mit dem Axialstromlüfter. Die dritte Ausführungsform ist deshalb besonders wirksam für den Quer­ stromlüfter.

Obwohl die Strömungsmenge der zuströmenden Luft indirekt durch Ermitteln der Fahrzeuggeschwindigkeit bei der dritten Ausfüh­ rungsform ermittelt wird, kann statt dessen ein Luftströmungs­ mengensensor zum direkten Ermitteln der Strömungsmenge der zuströmenden Luft verwendet werden.

(Vierte Ausführungsform)

Eine vierte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist in Fig. 11 bis 13 gezeigt.

Obwohl die dritte Klappe 14 durch eine Antriebseinrichtung, wie etwa einen Servomotor auf Grundlage der Fahrzeuggeschwin­ digkeit bei der dritten Ausführungsform gesteuert wird, besteht die dritte Klappe 14 aus einem elastischen Material, wie etwa Gummi, bei der vierten Ausführungsform. In Überein­ stimmung mit der vierten Ausführungsform ist die aus Gummi hergestellte dritte Klappe 13 derart gebildet, daß sie automa­ tisch öffnet, wenn der dynamische Druck (Winddruck) der zuströmenden Luft, welche an eine dritte Klappe 14 angelegt ist, gleich oder größer als ein vorbestimmter Druck ist, und sie schließt automatisch, wenn der dynamische Druck der zuströmenden Luft, die an eine dritte Klappe angelegt ist, geringer als der vorbestimmte Druck ist.

Fig. 11 zeigt die vierte Betriebsart, Fig. 12 zeigt die fünfte Betriebsart und Fig. 13 zeigt die sechste Betriebsart der vierten Ausführungsform. Eine vierte Klappe 14c ist vorge­ sehen, um zu verhindern, daß die Luftströmung, welche durch den Kühler 4 hindurchgetreten ist, in Richtung auf den ersten Luftdurchlaß 61 während der sechsten Betriebsart strömt.

Die dritte Klappe 14 kann eine Blattfeder oder eine Torsions­ schraubenfeder zum Öffnen und Schließen der Verbindungsöffnung 13 aufweisen.

(Fünfte Ausführungsform)

Eine fünfte Ausführungsform gemäß der vorliegenden Erfindung ist in Fig. 14 bis 16 gezeigt. Fig. 14 zeigt die vierte Betriebsart, Fig. 13 zeigt die fünfte Betriebsart und Fig. 16 zeigt die sechste Betriebsart der fünften Ausführungsform.

Bei der fünften Ausführungsform ist der erste Klappenabschnitt 14a der dritten Klappe 14 aus einem elastischen Material ähn­ lich wie bei der vierten Ausführungsform hergestellt, und der zweite Klappenabschnitt 14b der dritten Klappe 14 ist aus einem starren Körper, wie etwa Kunstharz oder Metall, herge­ stellt.

Obwohl bei den ersten bis fünften Ausführungsformen, die vor­ stehend erläutert sind, die ersten und zweiten Luftdurchlässe 61 und 62 an der Oberseite und Unterseite bzw. dem Boden des Motorraums 3 gebildet sind, können die ersten und zweiten Luftdurchlässe 61 und 62 alternativ an solchen Stellen gebil­ det sein, wie beispielsweise links und rechts von dem bzw. im Motorraum 3.

Außerdem kann der erste Luftdurchlaß 61 in der Unterseite des Motorraums 3 gebildet sein, und der zweite Luftdurchlaß 62 kann in der Oberseite des Motorraums 3 gebildet sein.

(Sechste Ausführungsform)

Eine sechste Ausführungsform gemäß der vorliegenden Erfindung ist in Fig. 17 bis 21 gezeigt.

Unter bezug auf Fig. 17 bezeichnet die Bezugsziffer 51 einen Verflüssiger zum Abkühlen und Verflüssigen bzw. Kondensieren eines Kühlmittels, welches in dem (nicht gezeigten) Kälte­ kreislauf in dem Fahrzeug zirkuliert bzw. umgewälzt wird.

Der Verflüssiger 51 ist auf der stromaufwärtigen Seite des Kühlers 4 in der Luftströmung angeordnet und über dem Verflüs­ siger 51 ist ein Unterkühler 52 zum zusätzlichen Kühlen und dadurch Erhöhen des Unterkühlungsgrads des Kühlmittels ange­ bracht, welches aus dem Verflüssiger 51 strömt.

Folglich strömt bei der sechsten Ausführungsform das Kühlmit­ tel in den Verflüssiger 51 durch den Kühlmitteleinlaß 51a, der in der unteren Seite des Verflüssigers 51 gebildet ist und strömt hinaus durch einen Kühlmittelauslaß 52a des Unterküh­ lers 52. Der Verflüssiger 51 und der Unterkühler 52 sind inte­ griert und werden nachfolgend unter gemeinsamer Bezugnahme als Wärmetauscher 105 bezeichnet.

Der Kühler 4 weist einen Kühlwassereinlaß 41 und einen Kühl­ wasserauslaß 42 auf.

Eine erste Öffnung 161, die zur Oberseite des Motors 1 weist und zweite Öffnungen 162, die zu den Motorhilfs- bzw. -zusatz­ einrichtungen 7a bis 7c, wie etwa eine Lichtmaschine (Genera­ tor) weisen, die mit dem Motor 1 verbunden sind, sind in der Oberseite der Abschirmung 6 gebildet, während eine dritte Öff­ nung 163, die zur Straßenflächenseite außerhalb des Motorraums 3 weist, ist in der Unterseite der Abschirmung 6 gebildet.

Die ersten und zweiten Öffnungen 161 und 162 sind, wie in Fig. 18A bis 18C gezeigt, abwechselnd in axialer Richtung eines ersten Gebläses 10a derart gebildet, daß die erste Öffnung 161 in der axialen Mittenrichtung des ersten Gebläses 10a verläuft und die zweiten Öffnungen in den axialen Endrichtungen des ersten Gebläses 10a verlaufen. Die dritte Öffnung 163 erstreckt sich entlang im wesentlichen der gesamten axialen Länge eines zweiten Gebläses 10b, das nachfolgend erläutert ist.

Wie in Fig. 17 gezeigt, ist in einem Teil des ersten Raums 31 in der Abschirmung 6 über dem Kühler 4 gelegen, ein Umgehungs­ durchlaß 31a zum Leiten eines Teils der zuströmenden Luft zu den ersten und zweiten Öffnungen 161, 162 (in Richtung auf den zweiten Raum 32, in welchem der Motor 1 angebracht ist) derart gebildet, daß er den Kühler 4 umgeht, und dieser Umgehungs­ durchlaß 8 wird durch eine erste Klappe 9 geöffnet und geschlossen. Eine vorspringende Wand 191, die einwärts in der Abschirmung 6 vorspringt, blockiert einen Spalt zwischen dem Schwenkzentrum der ersten Klappe 9 und dem oberen Ende 4a des Kühlers 4.

Ein erstes Gebläse 10a bläst die zuströmende Luft, welche durch den Umgehungsdurchlaß 31a hindurchtritt, und einen Teil der zuströmenden Luft, welche durch den Kühler 4 hindurch­ tritt, zwangsweise durch die ersten und zweiten Öffnungen 161, 162 zu dem zweiten Raum 32. Ein zweites Gebläse 10b bläst zwangsweise den Rest der zuströmenden Luft, welche durch den Kühler 4 hindurchtritt, zur Außenseite des Motorraums 3 durch die dritte Öffnung 163.

Wie in Fig. 18A bis 18C gezeigt, bestehen die Gebläse 10a, 10b aus Querstromlüftern 10f, in welchen Luft durch einen Quer­ schnitt senkrecht zur Achse eines Mehrflügel-Impellers und von Elektromotoren (Antriebseinrichtung) 10m zum Antreiben der Querstromlüfter 10f hindurchtritt.

In Fig. 17 öffnet und schließt eine zweite Klappe 112 einen Durchlaß, durch welchen die zuströmende Luft, die durch den Kühler 4 hindurchgetreten ist, in das erste Gebläse 10a gesaugt wird, und die Klappen 9 und 112 werden beide durch eine Antriebseinrichtung, wie etwa Servomotoren, geschwenkt.

Die Betätigungen der Klappen 9, 112 und der Gebläse 10a, 10b werden durch eine in Fig. 19 gezeigte elektronische Steuerein­ heit (ECU) 15 gesteuert, und in diese ECU 15 werden eine Tem­ peratur Tw, ermittelt durch einen Temperatursensor 16, der auf dem Motor 1 angeordnet ist und die Kühlwassertemperatur ermit­ telt, und eine Temperatur Ta eingegeben, ermittelt durch einen Außenlufttemperatursensor 17, der am Lufteinlaß 2 angeordnet ist und die Temperatur der zuströmenden Luft ermittelt.

Die Arbeitsweise dieser sechsten Ausführungsform wird nunmehr erläutert.

1. Erste Betriebsart (siehe Fig. 17)

Diese erste Betriebsart wird immer dann, wie etwa im Sommer, ausgeführt, wenn die Außenlufttemperatur hoch ist, und immer dann, wenn die Belastung des Motors 1 (und folglich die durch diesen erzeugte Wärmemenge) klein ist, weshalb für den Kühler 4 kein großes Wärmeabstrahlvermögen erforderlich ist. Bei der sechsten Ausführungsform wird diese erste Betriebsart insbe­ sondere dann ausgeführt, wenn die Temperatur Ta, ermittelt durch den Außenlufttemperatursensor 17 gleich oder größer als die vorbestimmte Temperatur Ta0 ist, und die Temperatur Tw, ermittelt durch den Wassertemperatursensor 16 geringer als die vorbestimmte Temperatur Tw0 ist.

In der ersten Betriebsart sind beide Klappen 9 und 112 geöff­ net und beide der Gebläse 10a, 10b werden betätigt, wodurch ein Teil der zuströmenden Luft durch die ersten und zweiten Öffnungen 161, 162 in Richtung auf den zweiten Raum 32 gebla­ sen wird, während der Rest durch die dritte Öffnung 163 zur Außenseite -des Motorraums 3 geblasen wird.

Da bei der sechsten Ausführungsform, wie in Fig. 17 gezeigt, die Wärmeabstrahlfläche (Kernfläche) des Verflüssigers 51 und diejenige des Kühlers 4 ungefähr dieselben sind und der Unter­ kühler 52 auf der Oberseite des Verflüssigers 51 angebracht ist, ist das obere Ende 5a des Wärmetauschers 105 (das obere Ende des Unterkühlers 52) über dem oberen Ende 4a des Kühlers 4 angeordnet.

Folglich tritt der größte Teil der zuströmenden Luft, welche durch den Unterkühler 52 (den oberen Teil des Wärmetauschers 105) hindurchtritt, nicht durch den Kühler 4 hindurch sondern strömt vielmehr durch den Umgehungsdurchlaß 31a und wird durch die ersten und zweiten Öffnungen 161, 162 in Richtung auf den zweiten Raum 32 geblasen.

Bei der in Rede stehenden Wärmeabstrahlfläche (Kernfläche) handelt es sich um die projizierte Fläche der Wärmeabstrahl­ kernteile (derjenigen Teile, die aus Kühlrippen und Röhren bestehen) des Kühlers 4 und des Verflüssigers 51 projiziert auf eine Ebene im wesentlichen senkrecht zu der zuströmenden Luftströmung.

2. Zweite Betriebsart (siehe Fig. 20)

Diese zweite Betriebsart wird immer dann, beispielsweise im Sommer, ausgeführt, wenn die Außenlufttemperatur hoch und die Belastung des Motors 1 ebenfalls erhöht ist, und bei dieser sechsten Ausführungsform wird insbesondere die zweite Betriebsart ausgeführt, wenn die ermittelte Temperatur Ta gleich oder größer als die vorbestimmte Temperatur Ta0 ist, und die ermittelte Temperatur Tw gleich oder größer als die vorbestimmte Temperatur Tw0 ist.

In der zweiten Betriebsart ist die erste Klappe 9 geschlossen, die zweite Klappe 112 ist geöffnet und beide der Gebläse 10a, 10b sind betätigt. Infolge davon durchsetzt die zuströmende Luft, welche am Kühler 4 vorbeigeleitet wurde, nunmehr den Kühler 4, und ein Teil der Luft, die durch den Kühler 4 hin­ durchtritt, wird durch die ersten und zweiten Öffnungen 161, 162 in den zweiten Raum 32 geblasen, während der Rest durch die dritte Öffnung 163 zur Außenseite des Motorraums 3 gebla­ sen wird.

Da bei der sechsten Ausführungsform die Belastung des Motors 1 auf Grundlage der Kühlwassertemperatur ermittelt wird, wird diese zweite Betriebsart selbst dann ausgeführt, wenn längere Zeit hohe Temperatur vorliegt (wie etwa unmittelbar nachdem das Fahrzeug nach einer Hochtemperaturfahrperiode gestoppt wird und der Motor 1 sich im Leerlaufzustand befindet).

3. Dritte Betriebsart (siehe Fig. 21)

Diese dritte Betriebsart wird immer dann, wie etwa im Winter ausgeführt, wenn die Außenlufttemperatur niedrig ist, und bei der sechsten Ausführungsform wird die dritte Betriebsart ins­ besondere dann ausgeführt, wenn die durch den Außenlufttempe­ ratursensor 17 ermittelte Temperatur Ta kleiner als die vorbe­ stimmte Temperatur Ta0 ist.

In der dritten Betriebsart sind beide der Klappen 9 und 112 geschlossen und beide der Gebläse 10a, 10b sind gestoppt.

Einige charakteristische Merkmale dieser sechsten Ausführungs­ form werden nunmehr erläutert.

Da in Übereinstimmung mit der sechsten Ausführungsform ein Umgehungsdurchlaß 31a, welcher den Kühler 4 umgeht, gebildet ist, kann im Vergleich zu einer Vorrichtung, bei welcher der Umgehungsdurchlaß auf der Unterseite des Wärmetauschers gebil­ det ist, wie bei der vorstehend abgehandelten Vorrichtung gemäß dem Stand der Technik, die Wärmeabstrahlfläche des Wär­ metauschers 105 größer gemacht werden. Da verhindert wird, daß die Wärmeabstrahlfähigkeit des Wärmetauschers 105 sinkt, kann verhindert werden, daß die Kompressionsarbeit des Kältekreis­ laufs wächst.

Da bei dieser bevorzugten Ausführungsform der Umgehungsdurch­ laß 31a längsseits des Kühlers 4 gebildet ist, kann die Gefahr bestehen, daß die Wärmeabstrahlfläche des Kühlers 4 klein wird und folglich das Wärmeabstrahlvermögen des Kühlers 4 sinkt.

Das für den Kühler 4 erforderlich Wärmeabstrahlvermögen schwankt jedoch mit der Belastung des Motors 1 und ist nicht konstant. Das heißt, immer dann, wenn die Motorlast groß ist, wie etwa bei einer Bergfahrt, ist ein großes Wärmeabstrahlver­ mögen erforderlich, und immer dann, wenn die Motorlast klein ist, wie etwa während einer normalen Fahrt, reicht ein kleine­ res Wärmeabstrahlvermögen aus.

Da bei dieser sechsten Ausführungsform jedoch dann, wenn die Kühlwassertemperatur auf die vorbestimmte Temperatur Tw0 oder eine größere Temperatur gestiegen ist, ist festzustellen, daß die Belastung des Motors 1 einen vorbestimmten Wert erreicht oder überstiegen hat und der Umgehungsdurchlaß 31a (erste Klappe 9) wird geschlossen und die durch den Kühler 4 hin­ durchtretende Strömung wird dadurch selbst dann erhöht, wenn die Motorlast hoch ist, wie etwa während einer Fahrt hügelan bzw. einer Bergfahrt, so daß eine zu geringe Wärmeabstrahl­ fähigkeit des Kühlers 4 verhindert wird.

In Übereinstimmung mit der sechsten Ausführungsform ist es möglich, wie vorstehend erläutert, eine Erhöhung der Kompres­ sionsarbeit des Kältekreislaufs zu verhindern, wodurch der Energieverbrauch des Kältekreislaufs verringert wird, während das Wärmeabstrahlvermögen für den Motor 1 gewährleistet ist.

Wenn die Außenlufttemperatur relativ hoch ist (erste und zweite Betriebsarten), wird deshalb, weil ein Teil der zuströ­ menden Luft um den Kühler 4 herum zum zweiten Raum 32 auf der Seite des Motors 1 zugeführt wird, so daß er den Kühler 4 umgeht, Luft, die durch den Kühler 4 nicht erwärmt wurde, in den Motor 1 gesaugt. Da es deshalb möglich ist, die Ansaug­ lufttemperatur des Motors 1 abzusenken und dadurch die Dichte der Ansaugluft (Sauerstoff) zu erhöhen, ist die Leistung des Motors 1 verbessert.

Da die Luftansaugöffnung normalerweise auf der Oberseite des Motorraums 3 angeordnet ist, um sicherzustellen, daß Ansaug­ luft niedriger Temperatur in den Motor 1 gesaugt wird, ist es erwünscht, die Lufttemperatur auf der Oberseite des zweiten Raums 32 abzusenken, in welchem der Motor 1 angeordnet ist.

Da in Übereinstimmung mit der sechsten Ausführungsform der Umgehungsdurchlaß 31a auf der Oberseite des Kühlers 4 gebildet ist, wird Luft, welche durch den Kühler 4 nicht erwärmt wurde, in die bzw. zur Oberseite des zweiten Raums 32 geleitet und dadurch wird die Leistung des Motors 1 zusätzlich verbessert.

Da der Wärmetauscher 105 derart aufgebaut ist, daß Kühlmittel durch die Unterseite des Wärmetauschers 105 zuströmt und durch die Oberseite ausströmt, nimmt die Temperatur des Wärmetau­ schers 105 (und des Kühlmittels) bei der Ausbreitung in Rich­ tung zur Oberseite ab, wenn die Temperaturverteilung des Wär­ metauschers 105 berücksichtigt wird.

Die Temperaturzunahme der zuströmenden Luft, welche durch die Oberseite des Wärmetauschers 105 hindurchtritt, kann deshalb klein gemacht werden, und folglich ist es möglich, die Tempe­ ratur der Luft zu erniedrigen, die in den zweiten Raum 32 über den Umgehungsdurchlaß 31a geblasen wird, und die Leistung des Motors 1 wird zusätzlich verbessert.

Da die Belastung des Motors 1 auf Grundlage der Kühlwassertem­ peratur ermittelt wird, und dies selbstverständlich nicht nur dann, wenn die Belastung des Motors 1 tatsächlich hoch ist, sondern auch während des Hochtemperaturzustands des Motors, ist es möglich, daß die Luftströmung, die zu dem Kühler 4 geliefert wird, erhöht wird, und dadurch wird verhindert, daß die Kühlwassertemperatur während der hohen Motortemperatur zunimmt. Es ist deshalb möglich, den Kraftstoffverbrauch im Leerlauf (bei heißem Motor) zu verbessern.

Da die Abschirmung 6, welche eine Unterteilungswand bildet, welche den Motorraum 3 in den ersten Raum 31 und den zweiten Raum 32 unterteilt, zwischen dem Kühler 4 und dem Motor 1 vor­ gesehen ist, kann durch den Kühler 4 hindurchtretende zuströ­ mende Luft daran gehindert werden, direkt auf dem Motor 1 auf­ zutreffen. Beispielsweise im Winter und beim Kaltstart (Star­ ten bei kaltem Motor 1) wird Motorlauf im warmen Zustand gefördert, da der Motor 1 durch zuströmende Luft nicht gekühlt wird.

Da durch den Kühler 4 hindurchtretende Luft außerdem daran gehindert werden kann, direkt auf dem Motor 1 aufzutreffen, kann das Phänomen verhindert werden, demnach Luft, die auf dem Motor 1 aufgetroffen ist, zur stromaufwärtigen Seite des Küh­ lers 4 durch Spalten zwischen den Seiten des Motorraums 3 und des Kühlers 4 herumgeleitet wird. Luft, die durch den Kühler 4 und den Motor 1 erwärmt wurde, kann deshalb daran gehindert werden, durch den Kühler 4 erneut hindurchzutreten, und die Wärmeabstrahlfähigkeit des Kühlers 4 kann daran gehindert wer­ den, zu sinken.

Das heißt, mit der Kühlvorrichtung für ein Kraftfahrzeug gemäß dieser bevorzugten Ausführungsform ist es möglich, die Motor­ aufwärmzeit zu verkürzen, während eine Abnahme des Wärme­ abstrahlvermögens des Kühlers vermieden wird.

Wenn die Ausbildung der ersten bis dritten Öffnungen 161 bis 163 nicht vorgesehen wäre, würde nicht nur neue Außenluft auf­ hören, durch den Lufteinlaß 2 in den ersten Raum 31 (den Motorraum 1) zu strömen, weil keine Luft durch den Wärmetau­ scher 105 und den Kühler 4 hindurchtreten würde, sondern es würde auch die Gefahr bestehen, daß ein Problem auftritt, dem­ nach Luft, die durch den Kühler 4 hindurchgetreten ist, auf der Abschirmung 6 auftrifft und in Richtung auf den Lufteinlaß 2 zurückströmt.

Da in Übereinstimmung mit der sechsten Ausführungsform jedoch die ersten bis dritten Öffnungen 161 bis 163 zum Blasen der zuströmenden Luft zur Außenseite des ersten Raums 31 (Außen­ seite des Motorraums 3) und zur Seite des zweiten Raums 32 vorgesehen sind, wird dieses Problem vollständig unterdrückt. Das Wärmeabstrahlvermögen des Kühlers 4 und des Wärmetauschers 105 sinkt deshalb nicht.

Da bei den ersten und zweiten Betriebsarten ein Teil der zuströmenden Luft durch die zweite Öffnung 162 in Richtung auf die Motorzusatzgeräte 7a bis 7c geblasen wird, ist es, obwohl der Motorraum 3 durch die Abschirmung 6 unterteilt ist, mög­ lich, daß die luftgekühlten Motorzusatzgeräte 7a bis 7c gekühlt werden.

Während die äußere Form des Kühlers 4 üblicherweise im wesent­ lichen rechteckig ist, kann es, weil die Form des Motorraums 3 nicht notwendigerweise der Außenform des Kühlers 4 entspricht, schwierig sein, die Spalten zwischen dem Kühler 4 und den Innenwänden des Motorraums 3 vollständig abzudichten. Durch die Bereitstellung der ersten bis dritten Öffnungen 161 bis 163 allein besteht folglich die Gefahr, daß Luft, die durch den Kühler 4 hindurchgetreten ist, zur stromaufwärtigen Seite des Kühlers 4 durch die Spalten zwischen dem Kühler 4 und den Innenwänden des Motorraums 3 zurückströmt.

Da andererseits in Übereinstimmung mit der sechsten Ausfüh­ rungsform die ersten und zweiten Gebläse 10a, 10b zum zwangs­ weisen Austragen von zuströmender Luft zur Außenseite des ersten Raums 31 vorgesehen sind, kann selbst dann, wenn die Abdichtung der Spalte zwischen dem Kühler 4 und den Innenwän­ den des Motorraums 3 unvollständig ist, Luft, die durch den Kühler 4 hindurchgetreten ist, daran gehindert werden, zurück zur stromaufwärtigen Seite des Kühlers 4 zu strömen. Es ist deshalb möglich, mit Sicherheit zu verhindern, daß das Wärme­ abstrahlvermögen des Kühlers 4 sinkt.

Wenn der Lüftungswiderstand (Druckverlust) zwischen dem Lufteinlaß 2 und den ersten bis dritten Öffnungen 161 bis 163 in Betracht gezogen wird, ist deshalb, weil wie vorstehend beschrieben, die Strömung, die durch den Kühler 4 hindurch­ tritt, durch den Umgehungsdurchlaß 31a eingestellt wird, der geöffnet und geschlossen wird, dieser Lüftungswiderstand bei der sechsten Ausführungsform kleiner, wenn der Umgehungsdurch­ laß 31a offen ist, als dann, wenn der Umgehungsdurchlaß 31a geschlossen ist.

In der ersten Betriebsart, in welcher der Umgehungsdurchlaß 31a offen ist, ist deshalb die Strömung, die durch den Wärme­ tauscher 105 hindurchtritt, größer als in den übrigen Betriebsarten und deshalb kann in der ersten Betriebsart das Wärmeabstrahlvermögen des Wärmetauschers 105 im Vergleich zu den anderen Betriebsarten erhöht werden.

Da andererseits in der ersten Betriebsart die Belastung des Motors 1 klein und normalerweise die Motordrehzahl ebenfalls relativ niedrig ist, ist die Kühlmittelmenge, die im Kälte­ kreislauf zirkuliert, kleiner, und es besteht die Gefahr, daß das Kühlvermögen (Abkühlvermögen) der Klimaanlage fällt. Da in der ersten Betriebsart die Wärmeabstrahlfähigkeit des Wärme­ tauschers 105 jedoch erhöht wird, wie vorstehend erläutert, wird ein übermäßiges Abfallen des Kühlvermögens unterdrückt.

In der zweiten Betriebsart besteht die Gefahr einer Verringe­ rung des Kühlvermögens, weil die den Wärmetauscher 105 durch­ setzende Strömung abnimmt. Da jedoch dann, wenn die Belastung des Motors 1 groß ist, üblicherweise die Drehzahl des Motors 1 hoch ist, und die Kühlmittelströmung, die in dem Kältekreis­ lauf zirkuliert, folglich ebenfalls zunimmt, nimmt jedoch das Kühlvermögen nicht stark ab.

(Siebte Ausführungsform)

Eine siebte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist in Fig. 22 bis 24 gezeigt.

In Übereinstimmung mit den vorstehend erläuterten Ausführungs­ formen wurden erste und zweite Gebläse 10a, 10b mit Querstrom­ lüftern 10f verwendet, um die zuströmende Luft anzusaugen und zu fördern; experimentelle Untersuchungen, durchgeführt durch die vorliegenden Erfinder, haben jedoch ergeben, daß abhängig von den Eigenschaften der Lüfter 10f die Möglichkeit besteht, daß die durch die Gebläse 10a, 10b verbrauchte Energie über­ mäßig groß wird.

Um diesen Nachteil zu überwinden, ist bei der siebten Ausfüh­ rungsform, die in Fig. 22 gezeigt ist, ein drittes Gebläse 10c zwischen den ersten und zweiten Gebläsen 10a und 10b vorge­ sehen, und die Abschirmung 6 ist derart gebildet, daß durch das erste Gebläse 10a angesaugte Luft durch die erste Öffnung 161 in Richtung zur Oberseite des zweiten Raums 32 geblasen wird und daß, wie in Fig. 22 und 23 gezeigt, durch das dritte Gebläse 10c angesaugte Luft durch eine vierte Öffnung 64 und eine fünfte Öffnung 65 in Richtung zur Oberseite und zur Unterseite des Motors 1 geblasen wird.

Fig. 24 zeigt Kennlinien des Gebläses, das in der Motorkühl­ vorrichtung gemäß der sechsten Ausführungsform verwendet wird (strichpunktierte Linien) und Kennlinien des Gebläses, das in der Motorkühlvorrichtung gemäß der siebten Ausführungsform verwendet wird (durchgezogene Linien). ΔP bezeichnet den Gesamtdruck der Gebläse und ηf bezeichnet den Lüfterwirkungs­ grad. Wie aus Fig. 24 deutlich hervorgeht, ist in Übereinstim­ mung mit der Motorkühlvorrichtung gemäß der siebten Ausfüh­ rungsform der Lüfterwirkungsgrad ηf am selben Arbeitspunkt Po ungefähr doppelt so groß wie bei der Motorkühlvorrichtung gemäß der sechsten Ausführungsform. Der elektrische Energie­ verbrauch (mechanischer Energieverbrauch) der Motorkühlvor­ richtung ist damit verringert.

Bei dem Arbeitspunkt Po handelt es sich um den Schnittpunkt zwischen dem Gesamtdruck ΔP und einer Kurve R, welche den Lüf­ tungswiderstand des Kanalsystems bzw. Rohrleitungssystems der Motorkühlvorrichtung zeigt. Die Größen Gesamtdruck ΔP und Lüf­ terwirkungsgrad ηf werden vorliegend in Übereinstimmung mit JIS B 0132 verwendet, und die verwendeten experimentellen Methoden zur Erzielung der in Fig. 24, 26 und 27 gezeigten Kurven stimmen überein mit JIS B 8330.

(Achte Ausführungsform)

Eine achte Ausführungsform ist in Fig. 25 bis 27 gezeigt. Wie in Fig. 15 gezeigt, beruht die achte Ausführungsform auf der siebten Ausführungsform mit einem zusätzlichen vierten Gebläse 10d, was zu einer Gesamtzahl der Gebläse von vier führt.

Fig. 26 zeigt die Kennlinien der Gebläse in der Motorkühlvor­ richtung gemäß der sechsten Ausführungsform (strichpunktierte Linien) und die Kennlinien der Gebläse in der Motorkühlvor­ richtung gemäß der siebten Ausführungsform (durchgezogene Linien).

Fig. 27 zeigt die Kennlinien der Gebläse, wenn ein Staudruck (Winddruck aufgrund der Fahrt) an die Motorkühlvorrichtungen (strichpunktierte Linien) gemäß den sechsten und achten Aus­ führungsformen angelegt wird, und wenn der Staudruck an die Motorkühlvorrichtungen (Linien mit schwarzen Quadraten) gemäß den sechsten und achten Ausführungsformen nicht angelegt ist. Bei dem Arbeitspunkt P6 handelt es sich um den Arbeitspunkt der Motorkühlvorrichtung gemäß der sechsten Ausführungsform und bei dem Arbeitspunkt P8 handelt es sich um den Arbeitspunkt der Motorkühlvorrichtung gemäß der achten Ausfüh­ rungsform.

Wie aus Fig. 26 und 27 hervorgeht, ist in Übereinstimmung mit der Motorkühlvorrichtung gemäß der achten Ausführungsform, deshalb weil der Gebläsewirkungsgrad ηf höher ist als bei der sechsten Ausführungsform der elektrische Energieverbrauch (mechanischer Energieverbrauch) der Motorkühlvorrichtung ver­ ringert.

(Neunte Ausführungsform)

Eine neunte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird nunmehr unter bezug auf Fig. 28 bis 31 erläutert.

In der neunten Ausführungsform wird Aufmerksamkeit der Tat­ sache gewidmet, daß die Motordrehzahl, bei welcher der Motor­ wirkungsgrad ηm eines Elektromotors 10m ein Maximum aufweist und die Lüfterdrehzahl, bei welcher der Lüfterwirkungsgrad ηf ein Maximum aufweist, nicht notwendigerweise miteinander über­ einstimmen, wie in Fig. 28 und 29 gezeigt.

In der in Fig. 30 und 31 gezeigten neunten Ausführungsform wird die Antriebskraft des Motors 10m auf die Lüfter 10f durch einen Getriebemechanismus 111, bestehend aus Zahnriemen 11a und 11b und gezahnten Riemenscheiben 11c bis 11f übertragen, die mit den Zahnriemen 11a, 11b kämmen.

Selbst dann, wenn die Drehzahl, bei welcher der Motorwirkungs­ grad ηm des Elektromotors 10m maximal ist und die Lüfterdreh­ zahl, bei welcher der Gebläsewirkungsgrad ηf maximal ist, sich voneinander unterscheiden, ist es bei diesem Aufbau durch geeignetes Einstellen des Geschwindigkeitsverhältnisses des Getriebemechanismus 111 für die Antriebskraft des Motors 10m möglich, auf diejenige Drehzahl geändert zu werden, bei wel­ cher der Lüfterwirkungsgrad ηf maximal ist, wenn er zu den Lüftern übertragen wird, wodurch sowohl der Motor 10m wie der Lüfter 10f wirksam zu laufen vermögen.

Obwohl in der neunten Ausführungsform die gezahnten Riemen­ scheiben 11c bis 11f und die Lüfter 10f direkt verbunden sind, können elektromagnetische Kupplungen zum diskontinuierlichen Übertragen von Antriebskraft alternativ zwischen den gezahnten Riemenscheiben 11c bis 11f und den Lüftern 10f derart vorge­ sehen sein, daß es möglich ist, lediglich diejenigen der ersten bis dritten Gebläse 10a bis 10c zu betätigen bzw. betreiben, die aktuell benötigt werden.

Während in der neunten Ausführungsform die Antriebskraft des Motors 10m auf die Gebläse 10a bis 10c (die Lüfter 10f) durch den Getriebemechanismus 111 übertragen werden, kann anstelle des verwendeten Motors 10m die Antriebskraft des Motors 1 auf die Gebläse 10a bis 10c (die Lüfter 10f) durch den Getriebe­ mechanismus 111 übertragen werden.

Ein Hydraulikmotor zum Erzeugen einer Drehkraft (Antriebs­ kraft) mittels Hydraulikdruck kann anstelle des Motors 10m verwendet werden.

(Weitere Modifikationen)

Während in den sechsten bis neunten Ausführungsformen das Öff­ nen und Schließen von Durchlässen, wie etwa des Umgehungs­ durchlasses 31a, durch Verwenden von klappenförmigen Klappen ausgeführt wird, wie etwa durch Verwenden der Klappen 9 und 112, kann alternativ eine Drehklappe 71b mit gekrümmtem Quer­ schnitt verwendet werden, wie in Fig. 32 bis 34 gezeigt. Fig. 32 zeigt die Position der Drehklappe 71b in der ersten Betriebsart einer Modifikation der vorliegenden Erfindung. Fig. 33 zeigt die Position der Drehklappe 71b in der zweiten Betriebsart der Modifikation der vorliegenden Erfindung. Fig. 34 zeigt die Position der Drehklappe 71b in der dritten Betriebsart der Modifikation der vorliegenden Erfindung.

Obwohl in Übereinstimmung mit den vorstehenden Ausführungs­ formen die Abschirmung 6 verwendet wurde, um den vorstehend genannten Kühler 4 und den Wärmetauscher 105 aufzunehmen, wel­ che Abschirmung die Luftdurchlässe für die zuströmende Luft festlegt, kann alternativ die Abschirmung 6 weggelassen sein und der Motorraum 3 selbst wird als Luftdurchlaßeinrichtung verwendet worden.

In Übereinstimmung mit den sechsten bis neunten Ausführungs­ formen wird ein Wärmetauscher 105, bestehend aus dem Verflüs­ siger 51 mit Unterkühler 52, integral angebracht auf seiner Oberseite, verwendet; alternativ kann der Unterkühler 52 jedoch getrennt vorgesehen oder weggelassen sein, so daß der gesamte Wärmetauscher 105 aus dem Verflüssiger 51 besteht.

Obwohl in den sechsten bis neunten Ausführungsformen das Kühl­ mittel in den Wärmetauscher 105 durch seine Unterseite strömt und von einer Oberseite herausströmt, kann alternativ bei­ spielsweise das Kühlmittel durch die Oberseite des Wärmetau­ schers 105 einströmen und von der Unterseite aus strömen.

Der Kältekreislauf muß nicht ein solcher Kreislauf sein, der als Kühlmittel Flon verwendet, sondern er kann alternativ Koh­ lendioxid oder andere Substanzen als Kühlmittel nutzen.

Eine Motorkühlvorrichtung in Übereinstimmung mit dieser Erfin­ dung ist nicht auf die Verwendung in Kraftfahrzeugen beschränkt, sondern kann auch in anderen Anwendungen einge­ setzt werden.

Der Motor 1 muß nicht ein Motor vom sogenannten Ansaugöff­ nungs-Einspritz-Typ sein, in welchen Kraftstoff in Ansaugöff­ nungen eingespritzt wird, sondern es kann sich bei ihm alter­ nativ um einen Direkt-Benzin-Einspritzmotor oder einen Diesel­ motor handeln, bei welchem Motorkraftstoff in die Verbren­ nungskammern eingespritzt wird.

Eine Motorkühlvorrichtung für ein Kraftfahrzeug gemäß der Erfindung ist nicht auf die Anwendung in einem Kraftfahrzeug beschränkt, das durch einen Verbrennungsmotor angetrieben wird, sondern sie kann auch auf ein Elektrofahrzeug angewendet werden, das durch einen Elektromotor angetrieben ist (ein­ schließlich Eisenbahnen). In diesem Fall ist es jedoch erfor­ derlich, daß der Elektromotor vom wassergekühlten Typ ist. Im Fall eines Elektromotors kann es sich bei der Zusatzeinrich­ tung bzw. bei der zusätzlichen Anlage nicht nur um einen Kli­ matisierungskompressor 12 für eine Fahrzeug-Klimaanlage, wie vorstehend erwähnt, handeln, sondern auch um eine Halbleiter­ vorrichtung, wie etwa einen Inverter zum Steuern eines Elek­ tromotors.

Obwohl die vorliegende Erfindung in Verbindung mit ihren bevorzugten Ausführungsformen unter Bezugnahme auf die anlie­ genden Zeichnungen erläutert wurde, wird bemerkt, daß sich dem Fachmann zahlreiche Abwandlungen und Modifikationen erschlie­ ßen, die sämtliche vom Umfang der anliegenden Ansprüche abge­ deckt sind.

Claims (18)

1. Motorkühlvorrichtung für ein Kraftfahrzeug mit einem was­ sergekühlten Motor (1), der in einem Motorraum (3) ange­ bracht ist, welcher mit einem Lufteinlaß (2) versehen ist, durch welchen Luft in den Motorraum gesaugt wird, aufwei­ send:
Einen Kühler (4), der in den Motorraum zum Wärmetauschen zwischen Luft und Kühlwasser angebracht ist, das in dem wassergekühlten Motor umgewälzt wird, und
eine Unterteilungswand (6), die zwischen dem Kühler und dem wassergekühlten Motor angeordnet ist, um die Innen­ seite des Motorraums in einen ersten Raum (31) auf Seiten des Kühlers und einen zweiten Raum (32) auf Seiten des wassergekühlten Motors zu unterteilen.

2. Motorkühlvorrichtung nach Anspruch 1, außerdem aufweisend eine Luftaustrageinrichtung (61, 62, 71, 72) zum Austragen zuströmender Luft, die in den ersten Raum durch den Lufteinlaß gesaugt wird, zur Außenseite des ersten Raums.

3. Motorkühlvorrichtung nach Anspruch 1, wobei die Unterteilungswand einen ersten Luftdurchlaß (61, 161, 162, 64, 65) zum Leiten zuströmender Luft, die in den ersten Raum durch den Lufteinlaß gesaugt wird, zum zweiten Raum, und einen zweiten Luftdurchlaß (62, 163) zum Leiten zuströmender Luft, die in den ersten Raum durch den Lufteinlaß gesaugt wird, zur Außenseite des Motorraums.

4. Motorkühlvorrichtung nach Anspruch 3, wobei
der zweite Raum eine Wärmeerzeugungseinrichtung (11, 12, 7a, 7b, 7c) aufweist,
der erste Luftdurchlaß in einer Oberseite des Motorraums gebildet ist, und
der zweite Luftdurchlaß in einer Unterseite des Motorraums gebildet ist.

5. Motorkühlvorrichtung nach Anspruch 3, außerdem aufweisend ein Gebläse (71, 72, 10a, 10b, 10c, 10d) zum zwangsweisen Austragen der zuströmenden Luft zur Außenseite des ersten Raums.

6. Motorkühlvorrichtung für einen wassergekühlten Motor (1), der in einem Motorraum (3) untergebracht ist, aufweisend:
Einen Kühler (4) zum Tauschen von Wärme zwischen Luft und Kühlwasser, welches in dem Motor umgewälzt wird, und
eine Unterteilungswand (6), die zwischen dem Kühler und dem Motor angeordnet ist, um die Innenseite des Motorraums in einen ersten Raum (31) auf der Kühlerseite und einen zweiten Raum (32) auf der Motorseite zu unterteilen.

7. Motorkühlvorrichtung nach Anspruch 1, außerdem aufweisend:
Eine Luftströmungsmengenermittlungseinrichtung (18) zum Ermitteln der Luftmenge, die in den ersten Raum strömt,
eine Verbindungsöffnung (13), die in der Unterteilungswand vorgesehen ist, um den ersten Raum mit dem zweiten Raum zu verbinden, und
eine Verbindungsöffnungs-Öffnungs- und -Schließeinrichtung (14) zum Öffnen und Schließen der Verbindungsöffnung, wobei
die Verbindungsöffnungs-Öffnungs- und -Schließeinrichtung die Verbindungsöffnung schließt, wenn die durch die Luft­ strömungsmengenermittlungseinrichtung ermittelte Luftströ­ mungsmenge gleich oder kleiner als ein vorbestimmter Wert ist, und
die Verbindungsöffnungs-Öffnungs- und -Schließeinrichtung die Verbindungsöffnung öffnet, wenn die durch die Luft­ strömungsmengenermittlungseinrichtung ermittelte Luftströ­ mungsmenge größer als der vorbestimmte Wert ist.

8. Motorkühlvorrichtung nach Anspruch 3, außerdem aufweisend:
Eine Lufttemperaturermittlungseinrichtung (17) zum Ermit­ teln der Temperatur der zuströmenden Luft, die in den ersten Raum eingesaugt wird, wobei
die zuströmende Luft darauf beschränkt ist, in den zweiten Raum geführt und zur Außenseite des Motorraums ausgetragen zu werden, wenn die durch die Lufttemperaturermittlungs­ einrichtung ermittelte Temperatur kleiner als eine vorbe­ stimmte Temperatur ist.

9. Motorkühlvorrichtung nach Anspruch 1, außerdem aufweisend einen Querstromlüfter (71a, 10f), der in dem ersten Raum vorgesehen ist, wobei Luft durch einen Querschnitt senk­ recht zur Achse eines Mehrflügel-Impellers des Lüfters hindurchtritt.

10. Motorkühlvorrichtung nach Anspruch 1, außerdem aufweisend:
Einen Wärmetauscher (5, 105), der auf der stromaufwärtigen Seite des Kühlers zum Kühlen von Kühlmittel für einen Käl­ tekreislauf angeordnet ist,
einen Umgehungsdurchlaß (31a) zum Leiten von Luft um den Kühler zur Seite des wassergekühlten Motors derart, daß die Luft den Kühler umgeht, und
eine Umgehungsdurchlaß-Öffnungs- und -Schließeinrichtung (71b, 91, 81, 9), um, wenn die Belastung des Motors einen vorbestimmten Wert erreicht, die Luftströmung zu vergrö­ ßern, die durch den Kühler hindurchtritt, indem der Umge­ hungsdurchlaß geschlossen wird.

11. Motorkühlvorrichtung nach Anspruch 10, wobei der Umge­ hungsdurchlaß auf einer Oberseite des Kühlers gebildet ist.

12. Motorkühlvorrichtung nach Anspruch 1, außerdem aufweisend:
Einen Wärmetauscher (5, 105), der auf der stromaufwärtigen Seite des Kühlers zum Kühlen von Kühlmittel für einen Käl­ tekreislauf angeordnet ist,
einen Umgehungsdurchlaß (31a), der auf einer Oberseite des Kühlers gebildet ist, um Luft um den Kühler herum zu der Seite des wassergekühlten Motors derart zu führen, daß die Luft den Kühler umgeht, und
eine Umgehungsdurchlaßöffnungs- und -schließeinrichtung (81, 9, 71b), um dann, wenn die Belastung des Motors einen vorbestimmten Wert erreicht, die Luftströmung zu vergrö­ ßern, die durch den Kühler hindurchtritt, indem der Um­ gehungsdurchlaß geschlossen wird, wobei
ein oberes Ende des Wärmetauschers über dem oberen Ende des Kühlers angeordnet ist, und
das Kühlmittel durch eine Unterseite des Wärmetauschers einströmt und durch eine Oberseite des Wärmetauschers aus­ strömt.

13. Motorkühlvorrichtung nach Anspruch 1, außerdem aufweisend:
Einen Verflüssiger (51), der auf der stromaufwärtigen Seite des Kühlers zum Kondensieren bzw. Verflüssigen von Kühlmittel für einen Kältekreislauf angeordnet ist,
einen Unterkühler (52), der auf der Oberseite des Wärme­ tauschers zum Vergrößern des Überkühlungsgrads des Kühl­ mittels angeordnet ist, das aus dem Wärmetauscher strömt,
einen Umgehungsdurchlaß (31a), der auf einer Oberseite des Kühlers gebildet ist, um die Luft um den Kühler herum zu der Seite des wassergekühlten Motors derart zu führen, daß die Luft den Kühler umgeht, und
eine Umgehungsdurchlaßöffnungs- und -schließeinrichtung (9, 71b), um, wenn die Belastung des Motors einen vorbe­ stimmten Wert erreicht, die Luftströmung zu vergrößern, die durch den Kühler hindurchtritt, indem der Umgehungs­ durchlaß geschlossen wird, wobei
ein oberes Endes des Unterkühlers über einem oberen Ende des Kühlers angeordnet ist.

14. Motorkühlvorrichtung nach Anspruch 1, außerdem aufweisend:
Einen Wärmetauscher (5, 105), der auf der stromaufwärtigen Seite des Kühlers zum Kühlen von Kühlmittel für einen Käl­ tekreislauf angeordnet ist,
einen Luftdurchlaß (6) zum Aufnehmen des Kühlers und des Wärmetauschers,
einen Umgehungsdurchlaß (31a), der in dem Luftdurchlaß gebildet ist, um Luft um den Kühler herum zu der Seite des wassergekühlten Motors derart zu führen, daß sie den Küh­ ler umgeht, und
eine Umgehungsdurchlaßöffnungs- und -schließeinrichtung (71b, 81, 9), um, wenn die Belastung des Motors einen vor­ bestimmten Wert erreicht, die Luftströmung zu vergrößern, die durch den Kühler hindurchtritt, indem der Umgehungs­ durchlaß geschlossen wird.

15. Motorkühlvorrichtung nach einem der Ansprüche 10, 12, 13 und 14, wobei die Belastung des wassergekühlten Motors auf Grundlage der Kühlwassertemperatur des wassergekühlten Motors ermittelt wird.

16. Motorkühlvorrichtung nach Anspruch 1, außerdem aufweisend einen Umgehungsdurchlaß (31a), der auf einer Oberseite des Kühlers gebildet ist, um die Luft um den Kühler herum zur Seite des wassergekühlten Motors derart zu führen, daß sie den Kühler umgeht.

17. Motorkühlvorrichtung nach einem der Ansprüche 10, 12, 13, 14 und 15, außerdem aufweisend zumindest drei Gebläse (10a, 10b, 10c), von denen jeder einen Querstromlüfter (10f) aufweist, wobei Luft durch einen Querschnitt senk­ recht zu einer Achse eines Mehrflügel-Impellers hindurch­ tritt, und eine Antriebseinrichtung zum Antreiben des Querstromlüfters.

18. Motorkühlvorrichtung nach Anspruch 17, wobei die Antriebs­ kraft der Antriebseinrichtung auf das Querstromgebläse durch einen geschwindigkeitsveränderlichen Getriebemecha­ nismus übertragen wird.