DE3711682A1 - Luftkuehlung fuer eine fahrzeugbremse - Google Patents

Description

Die Erfindung befaßt sich mit einer Luftkühlung für eine Fahrzeugbremse der im Oberbegriff des Patentanspruches 1 angegebenen Art.

Eine derartige Luftkühlung ist aus der EP 01 75 655 bereits bekannt, wobei ebenfalls primär an die Vorderradbremsen von Kraftwagen gedacht wurde, die einer höheren Wärmebelastung ausgesetzt sind als die Hinterradbremsen.

Hierbei wird der Leitkanal bereits von elastischen Wänden begrenzt, die an eine Stoßfängerverkleidung angeformt sind. Dieser Leitkanal verzweigt sich von einem frontalen Ein­ strömquerschnitt im Mittelbereich der Stoßfängerverkleidung ausgehend in zwei Teilleitkanäle. Durch einen Hauptstrom­ kanal wird einem Querstromkühler die Kühlluft zugeführt, während ein Nebenstromkanal eine zugeordnete Bremsein­ richtung mit Kühlluft versorgt. Der Nebenstromkanal endet dazu in einer Düse, die im Bereich der seitlichen Stoßfängerspitze angeordnet ist, so daß ein Bremssattel der Bremseinrichtung bei ausreichendem Staudruck vor dem Fahrzeug und beim Vorliegen einer Geradeausstellung des betreffenden Rades mit einem freien Luftstrahl an­ geblasen wird.

Als nachteilig ist jedoch bei dieser bekannten Luftkühlung für eine Fahrzeugbremse der Umstand anzusehen, daß die Luftkühlung der Fahrzeugbremse nur bei einer relativ hohen Fahrgeschwindigkeit wirksam ist, während der mittels eines Elektrolüfters zwangsbelüftbare Kühler bei üblicher ther­ mostatischer Regelung selbst bei abgestelltem Fahrzeug noch gekühlt wird.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine gattungsge­ mäße Luftkühlung für eine Fahrzeugbremse dahingehend weiter­ zuentwickeln, daß die Fahrtwindabhängigkeit der Luftkühlung der Fahrzeugbremse deutlich reduziert ist.

Nach der Erfindung ist diese Aufgabe dadurch gelöst, daß der Wärmetauscher derart im Leitkanal angeordnet ist, daß die der Bremseinrichtung zugeführte Kühlluft im wesent­ lichen vom Abluftstrom des Wärmetauschers gebildet ist. Diese Anordnung bedingt zwar, daß die Fahrzeugbremse mit auf etwa 80°C aufgeheizter Luft gekühlt werden muß, aber andererseits erreichen die Vorderradbremseinrichtungen z.B. nach Paßabfahrten Temperaturen von ca. 600°C. Die damit vorhandene Temperaturdifferenz reicht für die gewünschte Kühlwirkung ohne weiteres aus.

Da der Kühlerventilator auch bei abgestelltem Fahrzeug noch zu laufen vermag, wird die Fahrzeugbremse noch so lange mitgekühlt, bis die Normaltemperatur des Kühlwassers erreicht ist. Darüber hinaus ist es denkbar, den Kühler­ ventilator zusätzlich über bremseinrichtungsseitige Wärme­ sensoren anzusteuern. Hierdurch könnte die Temperatur der heißgefahrenen Fahrzeugbremse auch bei abgestelltem Fahrzeug zwangsweise bis auf einen unproblematischen Wert heruntergekühlt werden.

Zweckmäßig wird die Luftkühlung für die Fahrzeugbremse nur dann sein, wenn beide Vorderradbremsen gleichzeitig herunter­ gekühlt werden können.

Hierzu ist es denkbar, den Abluftstrom des Wasserkühlers zu verzweigen und zu beiden Vorderradbremsen hinzuleiten.

Steht im Motorraum ein weiterer Wärmetauscher, wie ein Kondensator einer Klimaanlage oder dgl., vom Wasserkühler räumlich getrennt zur Verfügung, so kann für die Kühlung einer Vorderradbremseinrichtung der Wasserkühler und für die Kühlung der zweiten Vorderradbremseinrichtung der andere Wärmetauscher herangezogen werden. In diesem Fall ist allerdings eine bremseinrichtungsseitige Regelung der Wärmetauscherlüfter erforderlich oder beide Wärme­ tauscherlüfter müssen so geschaltet sein, daß sie gleich­ zeitig laufen.

Ein Abdecken des Einströmquerschnittes des Leitkanals mittels eines Querstrom-Wärmetauschers ist dahingehend als vorteil­ haft anzusehen, daß dieser gleichzeitig als Grobfilter für die bremseinrichtungsseitige Kühlluft wirkt. Dadurch kann verhindert werden, daß z.B. aufgewirbeltes Laub oder ähn­ liche Fremdkörper durch den Leitkanal gezogen und auf die Bremseinrichtung geschleudert werden.

Wird der Leitkanal von einem elastischem Schlauchkörper gebildet, so läßt sich dieser den Platzverhältnissen im Motorraum entsprechend paßgenau formen, da er unter elastischer Deformation montierbar ist. Auch bei beengten Platzverhältnissen ist es dadurch möglich, eine wider­ standsarme Beschleunigungsstrecke für die Kühlluft aus­ zubilden.

Wenn ein bremseinrichtungsnaher Leitkanalabschnitt von einem etwa hohlzylindrischen Schlauch ausreichender Flexibilität gebildet wird, so kann dieser, ähnlich wie die Radführungsglieder, in Fahrzeugquerrichtung verlegt sein und so gehalten werden, daß die Bremseinrichtung aus unmittelbarer Nähe von der Kühlluft angeblasen wird. Da der Schlauch hierbei mit dem Rad bewegt werden kann, bleibt diese günstige Kühlposition des Schlauches sogar dann erhalten, wenn das Fahrzeug mit heißgefahrenen Bremsen und eingeschlagenen Vorderrädern abgestellt wird.

Im folgenden ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand einer zeichnerischen Darstellung näher erläutert.

Diese zeigt eine rechte Hälfte eines Vorderwagens 1 eines nicht näher dargestellten Kraftwagens in einer schematischen Draufsicht. In einer Bugschürze 2, die leicht schräg zur rechtwinklig zu einer Mittellängsachse 3 des Kraftwagens verlaufenden Querachse angestellt ist, sind in nicht sicht­ barer Weise Luftdurchtrittsöffnungen vorgesehen. Diese Luftdurchtrittsöffnungen lassen den Aufbau eines fahrgeschwindigkeits­ abhängigen Staudruckes in einem Bereich eines Vorderwagen­ raumes 4 zu, der von einem Längsträger 5, einem zugeordneten Kotflügel und einem Radlauf begrenzt ist. Der Radlauf ist durch eine Geradeausstellung und eine voll nach links eingeschlagene Stellung eines Vorderrades 6 ange­ deutet. Im Vorderrad 6 ist eine Scheibenbremseinrichtung 7 angeordnet, die in üblicher Weise eine Bremsscheibe 8 und einen Bremssattel 9 umfaßt. Für die Scheibenbrems­ einrichtung ist eine Luftkühlung vorgesehen, die sowohl im Fahrbetrieb des Kraftwagens als auch bei abgestelltem Fahrzeug wirksam ist. Hierzu steht quer zur Mittellängs­ achse 3 ein Querstromkühler 10 für die Kühlung eines Ver­ brennungsmotors, der im Fahrbetrieb vom Fahrtwind durchströmt ist. Damit der Querstromkühler 10 auch bei stehendem Fahrzeug oder bei langsamer Fahrt seiner Funktion nachkommen kann, ist hinter demselben ein elektromotorisch betriebener Kühlerventilator 11 be­ festigt, mit dessen Hilfe in Abhängigkeit von der Kühlwassertemperatur eine gleichsinnig zum Fahrtwind wirksame Durchströmung des Querstromkühlers 10 erzielt werden kann. Unabhängig von der Art der Kühlerdurchströ­ mung wird der erwärmte Abluftstrom durch einen Leit­ kanal 12 hindurch auf die Scheibenbremseinrichtung 7 geblasen, so daß diese im heißgefahrenen Zustand vom Abluftstrom gekühlt wird. Der Leitkanal 12 wird von einem elastischen Schlauchkörper gebildet, wobei der Einströmquerschnitt des Leitkanals 12 unmittelbar hinter dem Querstromkühler 10 liegt. Der Schlauch­ körper ist hierzu auf den Durchmesser einer Lüfterzarge 13 abgestimmt und mittels einer Klemmschelle oder dgl. auf deren Umfang gehalten. Von der Lüfterzarge 13 aus­ gehend verjüngt sich der Leitkanal 12 konisch bis er etwa seinen lichten Austrittsquerschnitt erreicht hat, wodurch sich eine düsenartige Beschleunigungsstrecke für die durchströmende Kühlluft ergibt. Danach geht der Schlauchkörper zur Ausbildung eines Leitkanalab­ schnittes 12 a etwa konstanten Querschnittes in einen flexiblen, hohlzylindrischen Schlauch über. Dieser Schlauch erstreckt sich zunächst am Längsträger 5 ent­ lang, bis er etwa seitlich neben dem Achsschenkel des Rades 6 liegt, und verläuft anschließend nach Art von Radführungsgliedern quer zum Rad 6 hin, wo er kurz vor dem Bremssattel 9 endet. Die Austrittsöffnung des Leit­ kanalabschnittes 12 a ist hierbei so angeordnet, daß der austretende Kühlluftstrahl unmittelbar auf den Brems­ sattel 9 auftrifft. Damit diese Position der Austritts­ öffnung relativ zur Bremseinrichtung 7 auch bei einge­ schlagenem Rad 6 erhalten bleibt, kann das Ende des Schlauches z.B. mittels eines Halters ortsfest auf dem Bremssattel 9 befestigt sein. Da der Schlauch biege­ elastisch ist, wird der Lenkeinschlag hierdurch nicht behindert.

Zusätzlich sind in nicht dargestellter Weise bremssattel­ seitig elektrische Schalteinrichtungen wie Bimetall­ schalter oder dgl. vorgesehen, durch die der Kühler­ ventilator 11 temperaturabhängig zuschaltbar ist.

Claims (10)

1. Luftkühlung für eine Fahrzeugbremse mit einem Leit­ kanal, durch den ein an einem Einströmquerschnitt des Leitkanals eingetretener Zuluftstrom einer zugeordneten Bremseinrichtung und einem zwangsbelüftbaren Wärme­ tauscher zuführbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Wärmetauscher (10) derart im Leitkanal (12) an­ geordnet ist, daß die der Bremseinrichtung zugeführte Kühlluft im wesentlichen vom Abluftstrom des Wärmetauschers (10) gebildet ist.

2. Luftkühlung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Einströmquerschnitt des Leitkanals (12) von einer Luftaustrittsseite des Wärmetauschers (10) abgedeckt ist.

3. Luftkühlung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Leitkanal (12) von einem elastischen Schlauch­ körper gebildet ist.

4. Luftkühlung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Leitkanal (12) im Abluftbereich des Wärmetauschers (10) seinen größten lichten Querschnitt aufweist, und sich in Strömungsrichtung gesehen allmählich auf seinen lichten Austrittsquerschnitt verjüngt.

5. Luftkühlung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß ein bremseinrichtungsnaher Leitkanalabschnitt (12 a) von einem flexiblen Schlauch etwa konstanten lichten Querschnittes gebildet ist.

6. Luftkühlung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Länge des flexiblen Schlauches so bemessen ist, daß er unter Verlegung um den Lenkeinschlagsbereich eines Rades (6) herum mit seinem austrittsseitigen Ende ortsfest zur Bremseinrichtung des Rades (6) fixierbar ist.

7. Luftkühlung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß als Bremseinrichtung eine radseitige Scheibenbremsein­ richtung (7) vorgesehen ist, und daß das austrittsseitige Ende des Schlauches unter bevorzugter Anströmung des zuge­ ordneten Bremssattels (9) bremssattelfest gehalten ist.

8. Luftkühlung nach einem oder mehreren der vorher­ gehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß beide Vorderradbremsen gleichzeitig kühlbar sind.

9. Luftkühlung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Leitkanal (12) in zwei Leitkanalabschnitte (12 a) aufgeteilt ist, durch die die Kühlluft zu den Bremsein­ richtungen beider Vorderräder (6) hingeleitet ist.

10. Luftkühlung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß in der linken und rechten Hälfte des Vorderwagens je­ weils ein Wärmetauscher angeordnet ist, dessen Abluft­ strom mit einem Leitkanal (12, 12 a) zur Bremseinrichtung eines zugeordneten Vorderrades geführt ist.