DE3701081C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen Motorhaubenkasten-Aufbau unter der Windschutzscheibe und eine dieser zugeordnete Defrosteranlage eines Kraftfahrzeuges mit den Merkmalen gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruches 1. Insbesondere befaßt sich die Erfindung mit einem Aufbau dieser Art an einem Fahrzeug, bei dem die Windschutzscheibe unter einem relativ großen Neigungswinkel zur Vertikalen angeordnet ist.

Fahrzeuge sind im allgemeinen mit einer Defroster-Anlage für die Windschutzscheibe ausgerüstet, um diese mit temperierter oder konditionierter Luft anzublasen und hierdurch Beschlag- oder Frostbildung zu entfernen oder von vornherein zu vermeiden. Die temperierte Luft wird hierbei von einer Luft-Heizeinrichtung her zugeführt.

Die Tendenz zur Erhöhung der Windschlüpfigkeit von Fahrzeugen, d. h. die Herabsetzung des cw-Wertes davon, führt dazu, daß die Unterkante der Windschutzscheibe weiter nach vorne verlegt wird als früher und die Windschutzscheibe überdies unter einem größeren Winkel gegenüber der Vertikalen geneigt ist. Um hierbei den Innenraum des Motorhaubenkastens zur Unterbringung der Belüftungsleitungen oder einer Scheibenwischer-Anlage auszunützen, ist es außerdem üblich, den unteren Rand der Windschutzscheibe an der Oberseite des Motorhaubenkastens in dessen vorderem Abschnitt zu befestigen, so daß der Motorhaubenkasten beträchtlich in den Fahrgastraum hinein vorspringt. Das hat zur Folge, daß es mittels einer herkömmlichen Defrosteranlage nicht möglich ist, die Windschutzscheibe und insbesondere den vorderen unteren Abschnitt davon einwandfrei mit temperierter Luft zu beaufschlagen, so daß die Windschutzscheibe hinreichend von Beschlag oder Frost freigehalten wird.

Eine Verbesserung bezüglich der Beaufschlagung der Windschutz­ scheibe mit temperierter Luft läßt sich zwar dadurch erreichen, daß man die Rückseite des Motorhaubenkastens tiefer legt als den unteren Rand der Windschutzscheibe. Das hat jedoch wiederum zur Folge, daß dadurch die Länge des Motorhaubenkastens (gemessen in Fahrzeuglängsrichtung) reduziert wird, weil der Motorraum eine Verkleinerung nicht erlaubt, und demzufolge die durch eine Knautschverformung des Motorhaubenkastens bei einer Kollision aufgenommene Verschiebung der vorderen Spritzwand verringert wird. Das ist jedoch nicht erwünscht, weil ein Herausfallen oder Heraus­ brechen der Windschutzscheibe in einem solchen Fall vermieden werden soll. Hinzu kommt, daß bei einer Verkleinerung des Innenraumes des Motorhaubenkastens die Belüftungsleitungen und/oder die Scheibenwischeranlage nicht mehr im Haubenkasten untergebracht werden können.

Um das Problem der einwandfreien Beaufschlagung der Windschutzscheibe mit temperierter Luft zu beheben, ist bereits ein Motorhaubenkasten-Aufbau der eingangs genannten Art bekannt geworden (US-PS 45 49 471), bei dem über dem Motorhaubenkasten ein Luftkasten vorgesehen ist. Der Luftkasten geht durch Abknicken seiner unteren Wandung nach unten voluminös in einen Luftzuführ­ schacht über und weist an seinem vorderen Rand eine schmale Sekundär-Luftauslaßdüse und relativ weit hinter seinem vorderen Rand an der Oberseite eine Primär-Luftauslaßöffnung auf. Durch die Sekundär-Luftauslaßdüse wird ein geringer Teil der Defrosterluft genau nach vorne zum unteren Rand der Windschutzscheibe hingeblasen, während der Hauptteil der Defrosterluft von unten nach oben gegen die Windschutzscheibe strömt. Mit dieser bekannten Konstruktion ist jedoch eine einwandfreie Beaufschlagung der Windschutzscheibe im vorderen und unteren Sichtabschnitt kaum zu erwarten, da infolge des Ausblasens der Defrosterluft durch die Sekundär-Luftauslaßdüse nach vorne eine längs der Windschutz­ scheibe nach oben verlaufende Luftströmung nicht erzielbar ist.

Infolge der geschilderten Innenraumgestaltung des Luftkastens kann dieser auch keine Luftleitwirkung entfalten, die zu einer eindeutig gerichteten Strömung der Defrosterluft am Austritt aus der Primär-Luftauslaßöffnung führt. Hinzu kommt, daß durch den Platzbedarf des Luftkastens an der Rückseite des Motorhaubenkastens letzterer in seiner Längserstreckung reduziert wird, was den vorstehend geschilderten Nachteil bezüglich der Knautschzonenfunktion zur Folge hat. Dieser Nachteil wird noch dadurch verstärkt, daß der Motorhaubenkasten an seiner Unterseite über eine verhältnismäßig große Länge der Längserstreckung offen ist.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, den die Defroster­ anlage umgebenden Motorhauben-Aufbau eines Fahrzeuges so zu gestalten, daß auch bei stark geneigter Windschutzscheibe ein hinreichender Defrostereffekt gewährleistet ist, ohne daß aber eine Verkleinerung des Motorhaubenkastens und dadurch eine Verringerung von dessen Knautschfunktion im Fall einer Kollision hingenommen werden muß.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe bei dem eingangs geschilderten gattungsgemäßen Motorhaubenkasten-Aufbau gelöst durch die Merkmale gemäß dem Kennzeichen des Patentanspruches 1.

Infolge der geschilderten Ausgestaltung des Motorhaubenkastens bildet dieser einen im wesentlichen geschlossenen Knautschraum. Eine solche Gestaltung des Motorhaubenkastens ist an sich bereits bekannt (vgl. US-PS 44 66 654). Sie kann beibehalten werden, weil der Luftkasten zur Führung der Defrosterluft als flache Kammer ausgebildet ist, welche die Anordnung der Luftleitdüse sehr nahe am unteren Rand der Windschutzscheibe ermöglicht und damit die Voraussetzung dafür schafft, daß auch der untere Bereich der Wind­ schutzscheibe mit Defrosterluft beaufschlagt werden kann. Die Aus­ bildung des Luftkastens als flache Kammer macht diesen zu einem Beruhigungsraum mit einem statischen Innendruck, der zu einer gleichmäßigen Strömungsgeschwindigkeit der aus der Luftleitdüse austretenden Defrosterluft führt. Diese ermöglicht auch in Anbetracht der Erstreckung der Luftleitdüse über die Länge des unteren Randes der Windschutzscheibe deren gleichmäßige Beaufschlagung.

Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen ergeben sich aus den Unter­ ansprüchen.

Ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel ist nachfolgend anhand der Zeichnungen näher erläutert. In den Zeichnungen zeigt

Fig. 1 einen Teil-Querschnitt des erfindungsgemäßen Aufbaues mit Defrosteranlage;

Fig. 2 eine perspektivische Darstellung des Scheiben-Defroster- Systems, wobei das Armaturenbrett und die Abdeckung entfernt sind;

Fig. 3 eine perspektivische Darstellung, aus der die Verteilung der temperierten Luft aus dem Defroster- System hervorgeht;

Fig. 4 eine Draufsicht auf einen Defroster-Luftkasten, der in dem Defroster-System zur Anwendung kommt;

Fig. 5 einen Querschnitt des Defroster-Luftkastens;

Fig. 6 eine Vorderansicht des Defroster-Luftkastens;

Fig. 7 eine perspektivische Darstellung des Armaturen­ brettes, und

Fig. 8 einen Querschnitt des Armaturenbrettes, der die Anordnung der Abdeckung davon erkennen läßt.

Wie aus Fig. 1 hervorgeht, ist an der Vorderseite der Fahr­ gastzelle eine untere Spritzwand 3 angeordnet, die den Fahrgastraum 1 vom Motorraum 2 trennt. Über der Spritzwand 3 ist ein Motohaubenkasten 4, nachfolgend kurz Haubenkasten genannt, vorgesehen. Dieser weist eine Vorderwand 4a auf, die mit der unteren Spritzwand 3 fluchtet, eine Unterwand 4b, die mit der Unterkante der Vorderwand 4a verbunden ist und L-förmig zum Fahrgastraum 1 hin vorspringt, eine Oberwand 4c, deren Hinterkante mit der hinteren oberen Kante der Unterwand 4b verbunden ist und ein Versteifungs­ profil 4d, das auf der Oberseite im Vorderteil der Oberwand 4c befestigt ist. An der Oberseite des Haubenkastens 4, in dessen vorderem Abschnitt, ist in bekannter Weise der untere Rand einer Windschutzscheibe 5 fest montiert. Der Zwischen­ raum zwischen der Oberkante der Vorderwand 4a und der Hinter­ kante einer Motorhaube 6 ist durch ein Dichtelement 7 aus­ gefüllt; zwischen der Hinterkante der Motorhaube 6 und der Vorderkante der Oberwand 4c ist eine Eintrittsöffnung 8 für die Belüftung ausgebildet. Durch diese Eintritts­ öffnung 8 hindurch bewegen sich nicht gezeigte Scheiben­ wischer.

An der Rückseite des Haubenkastens 4 verlaufen rechts und links Luftzuführschächte 9 (s. Fig. 2), die an eine nicht gezeigte Luft-Temperiereinrichtung angeschlossen sind. Weiterhin ist an das obere Ende jedes Luftzuführschachts 9 ein Luftkasten 10 angeschlossen, der sich von hinten her über den Haubenkasten 4 hinweg bis zu dessen vorderem Teil erstreckt. Wie aus den Fig. 2 und 3 hervor­ geht, bildet der Luftkasten 10 eine flache Kammer, deren vordere Berandung in der aus Fig. 2 ersichtlichen Weise, d.h. ähnlich einem halben Bogen, gekrümmt ist, und längs dem unteren Rand der Windschutzscheibe 5 verläuft. Über die gesamte Länge des vorderen Randbereiches der oberen Wand des Luftkastens 10 ist eine vordere Schlitzdüse 12 als Luft­ leitdüse mit vorgeschaltetem Beruhigungsraum ausgebildet; im äußersten seitlichen Randbereich der Oberwand des Luftkastens 10 ist eine Seiten-Schlitzdüse 13 als Seiten-Luftleitdüse mit vorgeschaltetem Beruhigungs­ raum vorhanden, die in Fahrzeugslängsrichtung verläuft und in die vordere Schlitzdüse 12 übergeht. Die vordere Schlitzdüse 12 ist so gerichtet, daß durch sie hindurch­ tretende temperierte Luft nach oben und rückwärts längs der Windschutzscheibe strömt. In dem gezeigten Ausführungs­ beispiel öffnet sich die vordere Schlitzdüse 12 im vorderen Randbereich der oberen Wand 11 des Luftkastens 10 nach oben und erstreckt sich in Querrichtung zum Fahrzeug längs diesem Randbereich. Wie aus den Fig. 4 bis 6 hervorgeht, ist in dem Luftkasten 10 eine vordere Luftleitwand 14 vorgesehen, die von der oberen Wand 11 aus mit einer Höhe h und in einem geeigneten Abstand d von der vorderen Schlitzdüse 12 nach unten vorspringt und zur Richtungssteuerung der durch die vordere Schlitzdüse 12 hindurchtretenden temperierten Luft dient. In gleicher Weise ist zur Lenkung der durch die Seiten- Schlitzdüse 13 austretenden temperierten Luft im Luftkasten 10 eine seitliche Luftleitwand 15 vorgesehen, die von der oberen Wand 11 aus mit einer Höhe h′ und in einem geeigneten Abstand d′ von der Seiten-Schlitzdüse 13 nach unten vorspringt. Die Seiten-Luftleitwand 15 geht in die vordere Luftleitwand 14 über. Da der Luftkasten 10 mit den Luftzuführschächten 9 an dem querverlaufenden inneren Randbereich verbunden ist, besteht die Gefahr, daß der Druck und der Durchsatz an Blaseluft im querverlaufenden äußeren Randbereich des Luft­ kastens 10, wohin der Zugangsweg relativ lang ist, absinken. Um dies zu vermeiden, ist der Boden 16 des Luftkastens 10 hochgezogen, so daß er in seinem Verlauf in Richtung auf den äußeren Randbereich allmählich zur oberen Wand 11 hin an­ steigt.

Wie aus den Fig. 7 und 8 hervorgeht, sind beide Luftkästen 10 mit einer Abdeckung 18 bedeckt, die ein Paar von halb­ bogenförmigen Öffnungen 17 aufweist, so daß der Strom an temperierter Luft aus den vorderen Schlitzdüsen 12 und den Seiten-Schlitzdüsen 13 nicht beeinträchtigt wird. Die Ab­ deckung 18 bildet einen Teil des Armaturenbrettes 19 und ist lösbar an dem Teil 20 davon montiert. Das Armaturen­ brett 19 weist ein zentrales Luftleitgitter 21 sowie rechte und linke Luftleitgitter 22 auf, durch die hindurch temperierte Luft aus der Temperiereinrichtung (Heizung oder Kühlung) in den Fahrgastraum 1 geblasen wird. Darüber hinaus sind in bekannter Weise seitliche Abdampfdüsen zum Trocknen der Seitenfenster im Armaturenbrett 19 angeordnet.

Bei der vorstehend geschilderten Anordnung wird temperierte Luft in die Luftkästen 10 über die Luftzuführschächte 9 eingeleitet und durch die vorderen Schlitzdüsen 12 sowie die Seiten-Schlitzdüsen 13 auf die Windschutzscheibe 5 geblasen. Der dynamische Druck der temperierten Luft, die aus den Luftzuführschächten 9 in die Luftkästen 10 eintritt, ist aufgrund der Zunahme der Querschnitts­ fläche längs des Strömungsweges und aufgrund des Auf­ pralls des Luftstromes auf den Luftleitwänden 14 und 15 weitgehend auf Null abgesunken, so daß die temperierte Luft durch den Beruhigungsraum hindurch und durch die Schlitzdüsen 12 und 13 hauptsächlich auf­ grund des statischen Druckes ausgeblasen wird. Als Er­ gebnis davon wird der Blasdruck in der vorderen Schlitz­ düse 12 in Querrichtung zum Fahrzeug vergleichmäßigt und demzufolge läßt sich die Luftstromverteilung pro­ portional zur Breite - gemessen in Längsrichtung - der vorderen Schlitzdüse 12 steuern. Druck und Durchsatz an temperierter Luft, die durch die Seiten-Schlitzdüsen 13 geblasen wird, lassen sich in gleicher Weise steuern. Die Strömungsrichtung der durch die vordere Schlitzdüse 12 ausgeblasenen temperierten Luft kann in Abhängigkeit von der Höhe und dem Abstand der Schlitzdüse 12 von der vorderen Luftleitwand 14 beliebig eingestellt werden. So kann die temperierte Luft, die durch die Pfeile A in Fig. 3 angedeutet ist, nach Art eines Schleiers gegen die Windschutzscheibe 5 und in einem vorbestimmten Abstand von deren unterem Rand geblasen werden, so daß sie längs der Windschutzscheibe 5 nach oben und hinten strömt. Die Strömungsrichtung der aus der Seiten-Schlitzdüse 13 austretenden temperierten Luft kann entsprechend in Abhängigkeit von Höhe und Abstand dieser Schlitzdüse von der seitlichen Luftleitwand 15 beliebig gesteuert werden. Dementsprechend kann, wie in Fig. 3 durch die Pfeile B gezeigt ist, die daraus austretende konditionierte Luft über Teile der seitlichen Randbereiche der Windschutz­ scheibe 5 zu den vorderen Randbereichen der Seitenfenster 23 geblasen werden. Die Pfeile C in Fig. 3 geben die Strömungs­ richtung der durch die Abdampfdüsen 24 austretenden temperierten Luft an.

Wie aus diesem Ausführungsbeispiel hervorgeht, kann die Längs­ erstreckung des Haubenkastens 4 ausreichend groß gewählt werden, ohne dabei durch die Luftkästen 10 und die Luftzuführschächte 9 in der Auslegung beschränkt zu sein, weil die Luftkästen 10 über dem Haubenkasten 4 angeordnet sind und die vorderen Schlitz­ düsen 12 sowie die Seiten-Schlitzdüsen 13, die die Fortsetzung der ersteren bilden, im vorderen Randbereich bzw. am äußeren Seitenrand jedes Luftkastens 10 vorgesehen sind. Dementsprechend kann eine durch Deformation des Haubenkastens 4 bei einer Frontalkollision aufgenommene Verschiebung der unteren Spritz­ wand 3 ausreichend groß sein, wobei trotzdem ein Herausfallen der Windschutzscheibe 5 verhindert wird. Zugleich steht auf­ grund einer ausreichenden Größe des Innenraumes des Hauben­ kastens 4 hinreichend Platz für die Leitungen zur Belüftung und/oder die Scheibenwischeranlage im Haubenkasten 4 zur Verfügung. Da der Luftkasten 10 flach ausgebildet ist, kann die Höhe des Haubenkastens 4 ver­ größert werden, so daß die Sicherheit gegen ein Herausfallen der Windschutzscheibe noch gesteigert wird. Zugleich wird dadurch das Volumen des Haubenkastens 4 vergrößert, wodurch auch eine Vergrößerung des Strömungsquerschnitts der Be­ lüftungsleitungen erreicht wird und außerdem die Scheiben­ wischeranlage mit größerer Freizügigkeit untergebracht werden kann.

Der flach ausgebildete Luftkasten 10 hat weiterhin auch den Vorteil, daß der Zwischenraum zwischen dem Haubenkasten 4 und dem Armaturenbrett 19, in welchem der Luftkasten 10 angebracht werden soll, niedrig gehalten werden und folglich auch das Armaturenbrett 19 relativ niedrig gelegt werden kann.

In dem vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispiel ist die Strömungsrichtung der aus den Schlitzdüsen 12 und 13 ausgeblasenen temperierten Luft durch die Luftleitwände 14 und 15 bestimmt. Zusätzlich zu diesen Luftleitwänden 14, 15 oder anstelle davon kann aber auch an den Schlitz­ düsen 12, 13 oder an den Öffnungen 17 des Armaturen­ bretts 19 bzw. dessen Abdeckung 18 jeweils eine Jalousie oder ein Luftleitgitter angeordnet sein, so daß hierdurch die Strömungsrichtung der temperierten Luft bestimmt wird. Es versteht sich auch, daß anstelle des im Ausführungs­ beispiel gezeigten Überganges der Seiten-Schlitzdüse 13 in die vordere Schlitzdüse 12 die beiden Schlitzdüsen getrennt voneinander ausgebildet sein können. Auch können die seitlichen Abdampfdüsen 24 wegfallen.

Claims (11)

1. Motorhaubenkasten-Aufbau unter der Windschutzscheibe und dieser zugeordnete Defrosteranlage eines Kraftfahrzeuges, bei dem die Windschutzscheibe mit ihrem unteren Rand an der Oberseite des Motorhaubenkastens (4) befestigt ist und die Defrosteranlage einen sich von hinten über den Motorhaubenkasten nach vorne erstreckenden Luftkasten (10) aufweist, dem in einem Zuströmbereich hinter dem Motorhaubenkasten konditionierte Luft zuströmt und durch eine Auslaßöffnung in seinem vorderen Randbereich an die Windschutzscheibe geblasen wird, dadurch gekennzeichnet,
daß der Motorhaubenkasten (4) mit einer auf der Spritzwand (3) aufstehenden Vorderwand (4a), einer L-förmigen Unter- und Rückwand (4b) und einer Oberwand (4c) einen im wesentlichen geschlossenen Knautschraum bildet und daß der Luftkasten (10) zwischen einem Luftzuführschacht (9) an der Rückwand (4b) des Motorhaubenkastens und dem unteren Rand der Windschutzscheibe als flache, in Längs- und Querrichtung den Motorhaubenkasten überdeckende Kammer ausgebildet ist und als Auslaßöffnung an seinem vorderen Rand eine sich längs dem unteren Rand der Windschutzscheibe erstreckende Luftleitdüse (12) aufweist, welche die konditionierte Luft schräg nach oben hinten auf den unteren Randbereich der Windschutzscheibe (5) lenkt.

2. Aufbau nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß an der Oberseite des Motorhaubenkastens (4) eine Versteifung (4d) vorgesehen ist und daß die Windschutzscheibe (5) an der Versteifung (4d) abgestützt ist.

3. Aufbau nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der vordere Rand des Luftkastens (10) als Halbbogen gekrümmt ist und längs dem unteren Rand der Windschutzscheibe (5) verläuft.

4. Aufbau nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß eine Seiten-Luftleitdüse (13) am äußeren Ende des Luftkastens (10) vorgesehen ist, die sich in Fahrzeuglängsrichtung erstreckt.

5. Aufbau nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß zur Steuerung der Strömungsrichtung der durch die Seiten- Luftleitdüse (13) ausgeblasenen Luft im Inneren des Luftkanals (10) in einem Abstand (d′) von der Seiten-Luft­ leitdüse (13) eine Luftleitwand (15) vorgesehen ist, die von der oberen Wandung (11) des Luftkastens (10) nach unten vorspringt.

6. Aufbau nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß zur Steuerung der Strömungsrichtung der aus der vorderen Luftleitdüse (12) ausgeblasenen Luft im Inneren des Luftkastens (10) eine vordere Luftleitwand (14) vorgesehen ist, die in einem Abstand (d) von der vorderen Luftleitdüse (12) von der oberen Wandung (11) des Luftkastens (10) nach unten vorspringt.

7. Aufbau nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Luftkasten (10) über seinen hinteren Randbereich an den Luftzuführschacht (9) angeschlossen ist, die längs der Rückseite des Motorhaubenkastens (4) nach oben verläuft.

8. Aufbau nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß für die linke und rechte Hälfte der Windschutzscheibe (5) jeweils ein Luftkasten (10) mit einem zugehörigen Luftzuführschacht (9) vorgesehen ist.

9. Aufbau nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Luftkasten (10) einen sich längs der Rückseite des Motorhaubenkastens (4) nach oben erstreckenden Unterteil sowie einen Oberteil aufweist, der den Motorhaubenkasten (4) überdeckt.

10. Aufbau nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß der Luftkasten (10) in Fahrzeugquerrichtung von seinem Unterteil ausgehend zum Oberteil hin in der Breite zunimmt.

11. Aufbau nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß der Luftkasten (10) mit einer Abdeckung (18) bedeckt ist, die eine in ihrer Form der Luftleitdüse (12) angepaßte und mit dieser korrespondierende bogenförmige bzw. halbbogenförmige Öffnung (17) aufweist.