DE3545336C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Kraftfahrzeug, insbesondere Omnibus, mit Merkmalen entsprechend dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Bei bestimmten Kraftfahrzeugen mit aufgeladenem, wassergekühltem Verbrennungsmotor, insbesondere Omnibussen, aber auch sonstigen Straßen-, Gelände-, Panzer-, Schienen- und Wasserfahrzeugen, befindet sich im Fahrzeugheck ein Kühlluftschacht, in den ein Ladeluftkühler und ein Wasserkühler eingebaut und nacheinander von Kühlluft durchströmbar sind. Der Kühlluftschacht ist an der Außenwand des Kraftfahrzeugs durch eine mit Lufteinlässen versehene Klappe abgedeckt. Die beiden Kühler können dabei voneinander beabstandet winklig oder parallel zueinander verlaufend oder in sogenannter verblockter Bauweise miteinander verschraubt sein.

Dabei tritt dann, wenn das Fahrzeug viel auf staubigen Straßen, auf schlammigen Wegen, im Gelände, verschmutzten Gewässern oder in Wüstengegenden betrieben wird, das Problem auf, daß von der angesaugten Kühlluft Schmutzpartikel in den Kühlluftschacht hinein mitgerissen werden. Hierdurch verdrecken die Kühler, der abgelagerte Schmutz kann durch dazugelangendes Wasser zu einer dichten, nur schwer lösbaren Kruste werden. Diese Kruste bildet sich insbesondere bei verblockten Kühlern im Bereich zwischen diesen, da deren Luftdurchlaßöffnungen in der Regel nicht fluchten. Aus diesem Grund ist es in der Regel nicht möglich, diese Verschmutzung mit einem anzuspritzenden Wasserstrahl zu entfernen. Eine Entfernung dieser Verkrustung ist aber notwendig, denn wenn der Ladeluftkühler seine Wirksamkeit verliert, nimmt die Leistung des Motors ab, ohne daß dieser Schaden nimmt. Die Unwirksamkeit des Wasserkühlers aber führt unmittelbar zur Überhitzung und somit zur Schädigung des Motors. Aus diesem Grund war es bisher erforderlich, nach einer eingetretenen starken Verschmutzung den Ladeluftkühler auszubauen und dann die Reinigung der beiden Kühler vorzunehmen. Dieses ist nicht nur sehr umständlich, sondern auch insofern kritisch, als dann Schmutz in die geöffneten Ladeluftkanäle eintreten kann, was sich bei Wiederinbetriebnahme des Motors durchaus als gefährdend auswirken kann. Angesichts der geschilderten Problematik ist es notwendig, entsprechende Abhilfemaßnahmen zu treffen.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, bei einem Kraftfahrzeug der eingangs genannten Art den für die Reinigung der Kühler erforderlichen Arbeitsaufwand zu verringern und eine Verschmutzung der ladeluftführenden Kanäle zu vermeiden.

Diese Aufgabe ist erfindungsgemäß durch ein Kraftfahrzeug mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst.

Aufgrund dieser Konfiguration können sowohl der Ladeluftkühler als auch der Wasserkühler jeweils für sich gut zugänglich z. B. durch Abspritzen mit einem Wasserstrahl gereinigt werden. Eine Verschmutzung der ladeluftführenden Kanäle ist dabei ausgeschlossen. Systembedingt sind diese hinsichtlich ihrer Beweglichkeit, Gelenkigkeit, Längungs- bzw. Dehnungsmöglichkeit generell so ausgelegt, daß sie eine ungehinderte Überführung des Ladeluftkühlers in seine Reinigungsposition ermöglichen. Das Abspritzen des Wasserkühlers erfolgt dabei z. B. durch den Motorraum hindurch und in jedem Falle so, daß der aus dem einen Kühler abgespritzte Schmutz nicht gleich wieder den anderen verschmutzt. Durch geeignete Ausbildung des Bodens des Kühlluftschachtes wird gewährleistet, daß in letzteren eingelangtes Schmutzwasser ohne Behinderung ablaufen kann.

Bei einem Kraftfahrzeug mit der erfindungsgemäßen Kühleranordnung hat sich auch herausgestellt, daß zusätzlich zur Möglichkeit der einfacheren Reinigung die beiden Kühler nicht mehr in einem solchen Maße verschmutzen, wie dies bisher der Fall war, so daß z. B. im Falle eines Omnibusses die Reinigung der Kühler seltener erfolgen muß als bei einem bekannten Omnibus aus folgenden Gründen: Der Kühlluftströmungsfaden, der bei Fahrt an dessen Seitenwand entlangströmt und im Bereich hinter den Hinterrädern mit Schmutz beladen wird, wird nicht mehr wie bisher verhältnismäßig sanft in den Kühlluftschacht hinein abgelenkt, sondern muß durch einen der verhältnismäßig engen Kühlluftkanäle des Ladeluftkühlers hindurchströmen, wobei diese Kühlluftkanäle quer zur Omnibuslängsachse und somit auch zum ankommenden Strömungsfaden gerichtet sind. Durch diese starke Abknickung des Strömungsfadens werden aber von diesem mitgeführte schwerere Schmutzpartikel ausgetragen, so daß diese nicht mehr, wie bisher, in die Kanäle der Kühler eindringen und diese zusetzen können.

Der Ladeluftkühler kann den gesamten Querschnitt des Kühlluftschachtes abdecken, ist bevorzugt aber kleiner, da der Kühlluftbedarf des Wasserkühlers, der mit bereits vorgewärmter Luft beaufschlagt wird, größer ist als der Kühlluftbedarf des mit kühler Frischluft beaufschlagten Ladeluftkühlers. Hierbei befindet sich der vom Ladeluftkühler nicht abgedeckte Bereich des Kühlluftschachtes bevorzugt an der dem Fahrzeugheck zugewandten Seite der Mündung des Kühlluftschachtes, wobei die in den Kühlluftschacht am Ladeluftkühler vorbeiströmende Luft z. B. auf ein Prallblech geleitet werden kann, an welchem Schmutzpartikel ausgetragen werden können. Aber selbst wenn ein solches Prallblech nicht vorhanden ist und die Kühlluft nur nach geringer Ablenkung auf den Wasserkühler trifft, verschmutzt nur ein verhältnismäßig geringer Anteil seiner wirksamen Oberfläche, so daß selbst dann, wenn man längere Zeit die Reinigung des Wasserkühlers unterläßt, dessen verringerte Wirkung nicht zu einer Schädigung des Antriebsmotors führt.

Aufgrund dessen, daß der stärker als der Wasserkühler verschmutzende Ladeluftkühler bei geöffneter Klappe ohne Öffnung bzw. Trennung der ladeluftführenden Kanäle in eine Reinigungs- bzw. Wartungsposition außerhalb des Kühlluftschachtes bringbar ist, kann bei der Reinigung eine die zusätzliche Verschmutzung des Fahrzeuges, außerdem eine Verschmutzung der ladeluftführenden Kanäle vermieden werden. Andererseits wird durch Entfernung des Ladeluftkühlers auch die Vorderseite des Wasserkühlers zugänglich, so daß dieser noch schneller und besser gereinigt werden kann.

Die Erfindung betrifft jedoch nicht nur die Verbesserung von Fahrzeugen, bei denen die aus Ladeluftkühler und Wasserkühler gebildete Baueinheit am Ende eines Kühlluftschachtes angebracht ist, sondern auch von solchen Fahrzeugen, die eine solche Kühlerbaugruppe anderswo tragen, z. B. im Falle eines Frontlenker-Lkw unmittelbar hinter dem Kühlergrill des Fahrzeuges. Das bauliche Absetzen der beiden Kühler ist in diesem Fall nicht möglich, sofern man das Fahrzeug nicht ungebührlich verlängern will. Oft können die beiden Kühler auch nicht nebeneinander angebracht werden, sondern müssen unmittelbar hintereinanderliegend montiert werden, so daß deshalb zwangsweise die bereits eingangs beschriebene hohe Verschmutzung einer solchen Kühlerbaueinheit auftritt. Um die Auswirkung einer solchen Verschmutzung jedoch zu mindern, ist zur Verbesserung der Reinigungsmöglichkeit im Rahmen der Erfindung auch dieses zu verstehen, daß der in Richtung der Kühlluftströmung, ggf. auch in Richtung des Zugangs zur Kühlerbaugruppe, vor dem Wasserkühler liegende Ladeluftkühler abnehmbar ausgebildet ist. Unter einer solchen Abnehmbarkeit im Sinne der Erfindung ist nicht die allgemein stets gegebene Demontierbarkeit von Bauteilen zu verstehen, sondern der Ladeluftkühler ist so angebracht, daß er mit wenigen Handgriffen und bevorzugt ohne Zuhilfenahme eines Werkzeuges vom Wasserkühler abgenommen werden kann.

Im Falle eines Pkw mit einem kleinen Motor, bei welchem die Luftleitungen, die zum Ladeluftkühler hin und von diesem wegführen, einen nur verhältnismäßig kleinen Querschnitt haben, ist es grundsätzlich möglich, den Ladeluftkühler mittels einer Verrastung, Drahtklammern oder dgl. vor dem Wasserkühler anzubringen, wobei die Luftzu- und -ableitungen als flexible Schläuche ausgebildet sind. Somit kann, ohne daß letztere getrennt bzw. geöffnet werden müssen, mit wenigen Handgriffen der Ladeluftkühler abgenommen und, räumlich vom Wasserkühler getrennt, durch einen Wasser- oder Dampfstrahl rasch, einfach und vollständig gereinigt werden.

Wenn sich flexible Luftzu- und -ableitungen für den Ladeluftkühler nicht als zweckmäßig erweisen, dann gibt es zur Entfernung des Ladeluftkühlers vom Wasserkühler unter Vermeidung der Öffnung bzw. Trennung der ladeluftführenden Kanäle weitere Möglichkeiten: Zum Beispiel könnte die Entfernung des Ladeluftkühlers so stattfinden, daß dieser mit seinem Ein- und Auslaßstutzen auf durch Gummimanschetten abgedichtete ortsfeste Gegenstutzen am Fahrzeug aufgeschoben ist und in dieser aufgeschobenen Lage durch eine Ausbildung an der Seitenwandklappe gehalten wird. Eine solche Ausgestaltung hat den Vorteil, daß der Ladeluftkühler rasch und problemlos gereinigt werden kann.

Grundsätzlich ist es auch möglich, den Ladeluftkühler mittels hitzebeständiger, flexibler Schläuche mit dem Luftsystem zu verbinden, wobei der Ladeluftkühler zwar nicht völlig vom Fahrzeug abgenommen, aber doch soweit entfernt werden kann, daß seine Reinigung ohne größere Verschmutzung des Fahrzeuges möglich ist.

Außerdem ist es möglich, daß der Ladeluftkühler an einem Scharnier schwenkbar angebracht ist, dessen drehbare Teile von Anschlußrohren für den Ladeluftkühler gebildet sind, während die ortsfesten Teile dieser Scharnieranordnung die Kanäle für die Zu- und Abluft enthalten, welche mit dem Inneren der beweglichen Scharnierteile in Verbindung stehen. Diese Scharnierverbindung ist bevorzugt mit vertikaler Achse ausgebildet, kann aber grundsätzlich auch horizontal angebracht werden, wobei der Ladeluftkühler dann entweder seitlich oder nach unten aus der Öffnung des Kühlluftschachtes herausgeklappt werden kann.

Solche Scharnierverbindungen sind meist mit Dichtungsproblemen behaftet. Diese treten bei der genannten Lösung aber deshalb nicht auf, weil die den Ladeluftkühler durchströmende Luft gegenüber der Außenluftströmung stets einen so hohen Überdruck aufweist, daß das Eindringen von Schmutz in die ladeluftführenden Leitungen durch Undichtigkeiten zuverlässig verhindert ist. Im übrigen ist der Luftverbrauch, z. B. eines Omnibusmotors so groß, daß der geringfügige Luftverlust durch Undichtigkeiten in der Scharnierverbindung nicht ins Gewicht fällt. Es ist daher möglich, die Scharnierverbindung sehr einfach auszubilden, etwa durch einen an der Ober- und Unterseite des Ladeluftkühlers angebrachten Rohrkrümmer, dessen freier Schenkel jeweils dem freien Schenkel des anderen Krümmers zugewandt ist und mit diesem fluchtet. Diese beiden Krümmer sind in entgegengerichtete, ortsfest am Fahrzeug angebrachte Krümmer eingesetzt oder auf diese aufgesetzt. Die Passung zwischen ortsfestem Krümmer und am Ladeluftkühler angebrachtem Krümmer ist so gewählt, daß diese beiden gegeneinander verschwenkt werden können. Falls erforderlich, kann eine Gleitscheibe so angeordnet sein, daß das Gewicht des Ladeluftkühlers auf ihr ruht, so daß das Ausschwenken des Ladeluftkühlers erleichtert wird. Dichtungen können zusätzlich vorgesehen werden.

Um Fluchtungsfehler auszugleichen, die Montage zu erleichtern und ein Verklemmen der Scharnierverbindung zu vermeiden, ist es zweckmäßig, zwischen dem jeweiligen Rohrstutzen, der am Ladeluftkühler angebracht ist, und dem zugehörigen, am Fahrzeugaufbau befestigten Rohrende eine dichtende Kugelgelenkverbindung anzuordnen. Eine solche Kugelgelenkverbindung bewirkt außerdem nicht nur den Ausgleich von Fluchtungsfehlern zwischen den aufeinanderzugerichteten Rohrenden, sondern liefert außerdem für das obere, das Gewicht des Ladeluftkühlers tragende Rohrende eine großflächige Auflage, in welcher dementsprechend eine nur geringe Flächenpressung auftritt und die Gefahr des Aufschlagens gering ist.

Eine solche Kugelgelenkverbindung ist bevorzugt dadurch gebildet, daß das jeweilige freie Ende der beiden, am Fahrzeugaufbau befestigten Rohrenden kugelpfannenartig aufgeweitet ist, während am Rohrstutzen eine aus reibungsarmem, temperaturbeständigem Kunststoff gefertigte und vom Rohrstutzenende durchdrungene Kugelkalotte befestigt ist. Bevorzugt ist in die Kugelkalotte ein zum zugehörigen Rohrstutzen konzentrischer Ring eingestochen, in den ein mit der Kugelpfanne in Eingriff stehender, nachgiebiger Dichtungsring eingelegt ist. Es können auch andere Abdichtmaßnahmen vorgesehen sein. Außerdem ist bevorzugt mindestens über der oberen Kugelgelenkverbindung eine Abdeckhaube vorgesehen, welche den Rohrstutzen wie eine Manschette umgibt und die zugehörige Kugelgelenkverbindung von oben her abdeckt, um zu verhindern, daß grober Schmutz und Fremdkörper von oben her in den Raum zwischen Kugelkalotte und Kugelpfanne hineingeraten und dort zu unzulässigem Verschleiß führen.

Durch die besagte Schwenkverbindung und deren besondere Ausbildung ist das Entfernen des Ladeluftkühlers aus seiner Lage zum Zwecke der Reinigung besonders leicht realisierbar, wobei gleichzeitig auch andere, bisher vom Ladeluftkühler verdeckte Fahrzeugteile zum Zwecke der Reinigung oder auch nur ganz allgemein zum Zwecke der besseren Zugänglichkeit freigelegt werden können.

Was die Gestaltung des Ladeluftkühlers angelangt, so muß sich dieser nicht über die gesamte Mündung des Kühlluftschachtes oder Fläche des Wasserkühlers erstrecken, sondern kann auch nur einen Teil hiervon abdecken, so daß am Wasserkühler selbst dann, wenn der Ladeluftkühler verstopft und unbrauchbar sein sollte, noch genügend Luft zugeführt wird, um günstigenfalls zulässige Motortemperaturen aufrechterhalten zu können, zumindest aber, um ein zu rasches Überhitzen zu vermeiden.

Nachstehend ist der Gegenstand der Erfindung noch beispielhaft anhand der beigefügten schematischen Zeichnung erläutert. In der Zeichnung zeigt

Fig. 1 das Heck eines nach der Erfindung gestalteten Omnibusses in Seitenansicht,

Fig. 2 die Ansicht gemäß Fig. 1 in schematischem Grundriß und

Fig. 3 die Einzelheit III aus Fig. 1 in vergrößertem Maßstab.

In den Fig. 1 und 2 ist das Heck eines Omnibusses gezeigt mit einer dem Beschauer in Fig. 1 zugewandten Seitenwand 1.

Im Heck des Omnibusses, dessen Fahrtrichtung durch den Pfeil in Fig. 1 dargestellt ist, ist in der Seitenwand 1 hinter der Hinterachsenanordnung 2 eine Öffnung ausgespart, die durch eine Seitenwandklappe 3, die in Fig. 1 in aufgeklapptem Zustand gezeigt ist, abdeckbar ist.

Wie in Fig. 1 schematisch dargestellt, weist die Seitenwandklappe 3 Luftdurchlaßschlitze auf.

Die besagte Öffnung bildet eine Einmündung in einen Kühlluftschacht 4, der als eine im wesentlichen kubische Kammer ausgebildet ist.

Der Kühlluftschacht weist eine Mittellinie 6 auf, die sich, von der Seitenwand 1 ausgehend, zunächst zur Mittelachse 5 des Omnibusses hin erstreckt und dann abgewinkelt ist und parallel zu dieser zum Heck verläuft. Am heckseitigen Ende des Kühlluftschachtes 4 ist ein Wasserkühler 7 angeordnet, der plattenförmig ausgebildet ist und sich im wesentlichen quer zur Fahrzeuglängsachse 5 erstreckt. Hinter dem Wasserkühler 7 ist ein Lüfter 8 gezeigt, der über eine Transmission mit einer Motor-Getriebe-Anordnung 9 verbunden ist.

Parallel zur Seitenwand 1 und unmittelbar hinter der Öffnung, die von der Seitenwandklappe 3 abdeckbar ist, ist ein Ladeluftkühler 10 angeordnet, der sich, wie in der Zeichnung gezeigt, über etwa ¾ des vorderen Teils und die gesamte Höhe der Einmündung des Kühlluftschachtes 4 erstreckt.

Der Ladeluftkühler 10 ist, wie auch der Wasserkühler 7, als ein Plattenkühler ausgebildet, der Kühlluftdurchlaßkanäle aufweist, die senkrecht zu seiner Erstreckung verlaufen.

In Fig. 2 ist ferner der Strömungsverlauf der Kühlungsluft in Fahrt gezeigt. Diese Kühlungsluft wird, bevor sie durch den Ladeluftkühler 10 hindurchtritt, auf kleinstem Radius rechtwinkelig abgelenkt, so daß bei dieser Ablenkung Schmutzpartikel ausgetragen werden können, die allenfalls noch gegen den Ladeluftkühler 10 prallen, aber nicht in den Kühlluftschacht gelangen und somit auch nicht den Wasserkühler zusetzen.

Zum Reinigen des Ladeluftkühlers 10 wird dieser, wie in Fig. 2 durch einen Pfeil gezeigt, so nach außen geschwenkt, daß er sich quer zur Seitenwand und außerhalb des Omnibusses befindet. Diese Lage ist in Fig. 2 gestrichelt gezeigt.

In dieser Lage kann der Ladeluftkühler 10 ohne weiteres durch einen Wasser- oder Dampfstrahl gereinigt werden, ohne daß die hierbei losgerissenen Schmutzpartikel in den Kühlluftschacht gelangen.

Die Schwenklagerung des Ladeluftkühlers 10 ist näher aus Fig. 3 ersichtlich. Dieser Ladeluftkühler 10 weist an seiner Ober- und Unterseite jeweils einen Rohrstutzen 11 auf, der so abgewinkelt ist, daß sein freies Ende auf das des anderen Rohrstutzens etwa ausgerichtet ist.

Am Omnibusaufbau ist mittels Halteklemmen 12 ein oberes bzw. unteres Rohrende 13 befestigt, von denen das eine mit dem Ladeluftkühler und das andere mit den Motorzylindern in Verbindung steht.

Das nach oben bzw. nach unten weisende freie Ende eines jeden Rohres ist mit einer kugelpfannenartigen Ausstülpung 14 ausgebildet, in welcher jeweils eine Kugelkalotte 15 sitzt, die eine Axialbohrung aufweist, welche vom freien Ende der Rohrstutzen 11 durchdrungen ist und an diesem befestigt ist.

Falls erforderlich, ist zwischen jeder Kugelkalotte 15 und der zugehörigen Lagerpfanne 14 eine weitere Dichtung angeordnet.

Bei der Montage wird zunächst die Klemmeinrichtung 12 für das obere Rohrende 13 in einer solchen Lage festgeklemmt, daß die obere Kugelpfanne 14 die im Betrieb erforderliche Lage einnimmt. Nun wird der Ladeluftkühler 10 mit seiner oberen Kugelkalotte 15 in die Kugelpfanne 14 eingesetzt. Das untere Rohrende 13 ist zu diesem Zeitpunkt noch nicht festgeklemmt und kann somit nach oben ausgelenkt und von oben her über die untere Kugelkalotte 15 gestülpt werden. Dann wird auch die zweite Befestigungseinrichtung 12 betätigt, um das zweite Rohrende 13 in seiner Lage festzuspannen.

An der Unterseite des Kühlluftschachtes 4 ist unterhalb des Ladeluftkühlers 10 eine Auflage 16 aus Gummi oder ähnlichem Material angebracht, worauf der Ladeluftkühler 10 erschütterungsfrei aufsitzen kann.

Wie ersichtlich, kann der Ladeluftkühler sogar bei laufendem Motor in die in Fig. 2 gestrichelt gezeigte Lage ausgeschwenkt werden, etwa um die Inspektion des Verschmutzungszustandes an Ladeluftkühler 10 und Wasserkühler 7 festzustellen.

Die obere der beiden Kugelgelenkverbindungen ist durch eine Manschette 17 abgedeckt, die das Ende des oberen Rohrstutzens 11 umgreift, um zu verhindern, daß grobe Schmutzpartikel in das obere Kugelgelenk 14, 15 hineinfallen.

Claims (4)

1. Kraftfahrzeug, insbesondere Omnibus, mit einem Ladeluftkühler und einem Wasserkühler, die - in einen innerhalb des Kraftfahrzeugs gegebenen Kühlluftschacht eingebaut - nacheinander von Kühlluft durchströmbar sind, wobei der Kühlluftschacht an der Außenwand des Kraftfahrzeugs durch eine mit Lufteinlässen versehene Klappe abgedeckt ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Ladeluftkühler (10) im Bereich des von der Klappe (3) abgedeckten Endes des Kühlluftschachtes (4) angeordnet und bei geöffneter Klappe (3) ohne Öffnung bzw. Trennung der ladeluftführenden Kanäle in eine Reinigungs- bzw. Wartungsposition außerhalb des Kühlluftschachtes bzw. Kraftfahrzeugs bringbar ist.

2. Kraftfahrzeug nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Ladeluftkühler (10) innerhalb des Kühlluftschachtes (4) etwa parallel zur Außenwand (1) des Kraftfahrzeugs angeordnet ist.

3. Kraftfahrzeug nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Ladeluftkühler (10) geführt aus seiner fest in bezug auf den Wasserkühler (7) gegebenen Betriebslage heraus in die Reinigungs- bzw. Wartungsposition bewegbar ist.

4. Kraftfahrzeug nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Ladeluftkühler (10) aus dem Kühlluftschacht (4) herausschwenkbar ist, wozu die einander gegenüberliegenden Ein- und Auslaßstutzen (11) des Ladeluftkühlers (10) mit ihren Enden an fest an der Karosserie angebrachten Rohrenden (13) dichtend und drehbar angebracht sind.