DE3813971A1 - Bremsenkuehlvorrichtung - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Bremsenkühlvorrichtung gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.

Eine derartige Kühlvorrichtung ist aus dem DE-GM 79 16 763, B62D 35/00, in der Weise bekannt, daß bezüglich der Fahrtrichtung vor den Bremsen in einem aus Kunststoff bestehenden Frontspoiler Lufteintrittsöffnungen vorge­ sehen sind, die im Fahrbetrieb Kühlluft zu den einzelnen Bremsen leiten.

Eine derartige Ausbildung des Spoilers oder allgemeiner: des Fahrzeugfrontbereichs trägt der Tatsache Rechnung, daß insbesondere Scheibenbremsen bei starkem Abbremsen des Fahrzeugs aus hohen Geschwindigkeiten gekühlt werden müssen und die moderne aerodynamisch günstige Karosseriegestaltung an sich den Kühlluftzutritt zu den Bremsen behindert. Die bekannte Vorrichtung bewirkt jedoch einen Kühlluftdurchtritt durch die besagten Öffnungen auch dann, wenn an sich eine Kühlung der Bremsen nicht erforderlich ist. Dies bedeutet insbesondere beim Fahren mit hohen Geschwin­ digkeiten eine den Kraftstoffverbrauch und gegebenenfalls die Geräuschentwicklung erhöhende Vergrößerung des Luftwiderstands des Fahrzeugs.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Bremsenkühlvorrichtung gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1, also unter Wahrung des Vorteils der Ausnut­ zung des Fahrtwinds zur Kühlluftgewinnung für die Bremsen, so auszubilden, daß die mit der Kühlluftförderung verbundene, an sich unerwünschte Vergrößerung des Luftwiderstands des Fahrzeugs nur dann in Kauf genommen werden muß, wenn in der Tat eine Bremsenkühlung erforderlich ist.

Die erfindungsgemäße Lösung dieser Aufgabe besteht in den kennzeichnenden Merk­ malen des Patentanspruchs 1, vorteilhafte Ausbildungen der Erfindung beschreiben die Unteransprüche.

Ein besonderer Vorteil der Erfindung ist darin zu sehen, daß sie zur Klappenbe­ tätigung keine zusätzliche Energie erfordert, sondern das Schwenken der Klappe zwischen ihrer Schließ- und ihrer Öffnungsstellung unter Ausnutzung des lastab­ hängigen Saugrohrunterdrucks der das Fahrzeug antreibenden Brennkraftmaschine erfolgt. Dies bedeutet auch, daß ein Freigeben der Kühlluftöffnung durch Schwenken der zugeordneten Klappe in ihre Öffnungsstellung nur in Betriebsphasen der Brenn­ kraftmaschine, nämlich bei Leerlaufstellung des Leistungsstellglieds (Drossel­ klappe) derselben, erfolgt, in denen üblicherweise die Bremsbetätigungen erfolgen. Arbeitet die Brennkraftmaschine dagegen als Antriebsmaschine im Sinne einer Energieabgabe an das Fahrzeug, herrscht im Saugrohr der Maschine ein Unterdruck, dessen Höhe nicht ausreicht, um die Verschlußklappe aus ihrer Schließstellung in ihre Öffnungsstellung zu bewegen. Das bedeutet, daß während des normalen Fahrbetriebs, d.h. in den Phasen, in denen eine Bremsenbelastung nicht zu erwarten ist, infolge Lage der Verschlußklappen in ihren Schließstellungen optimale aero­ dynamische Verhältnisse im Bereich der Frontpartie des Fahrzeugs vorliegen.

Gemäß Patentanspruch 4 kann es zweckmäßig sein, die erneute Bewegung der Verschluß­ klappe aus ihrer Öffnungsstellung in ihre die Öffnung abschließende Schließstel­ lung beim Übergang der Maschine vom Leerlauf bzw. Schubbetrieb zum Lastbetrieb zu verzögern, um für einen gewissen Zeitraum eine weitere Kühlung der zuvor belasteten Bremse sicherzustellen.

Zwei Ausführungsbeispiele der Erfindung werden im folgenden anhand der Zeichnung erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 die Vorderansicht der Frontpartie eines Personen­ kraftwagens mit einer Öffnung zur Kühlluftzuführung zu einer dahinter angeordneten Scheibenbremse,

Fig. 2 in dem in Fig. 1 mit II-II bezeichneten Längs­ schnitt schematisch ein erstes Ausführungsbei­ spiel und

Fig. 3 in demselben Längsschnitt ein zweites Ausfüh­ rungsbeispiel der Erfindung.

Im Bereich der Spoiler-Stoßfänger-Verkleidung 1 ist in der Frontpartie des allge­ mein mit 2 bezeichneten Kraftfahrzeugs die Öffnung 3 vorgesehen, die im Fahrbetrieb durch den Fahrtwind eine Luftströmung zu einer dahinter angeordneten, nicht gezeichneten, da einen bekannten Aufbau besitzenden Radbremse gelangen läßt. Um außerhalb der Zeiten, in denen eine derartige Bremsenkühlung erfolgen muß, durch die Öffnung 3 keine negative Beeinflussung der aerodynamischen Verhältnisse des Vorderwagens eintreten zu lassen, sieht die Erfindung eine Verschlußklappe für die Öffnung vor, die in Fig. 2 mit 20 bezeichnet ist. Für die Öffnung ist auch in den Fig. 2 und 3 das Bezugszeichen 3 verwendet worden.

Betrachtet man weiter das Ausführungsbeispiel nach Fig. 2, so bildet die Verschluß­ klappe 20 dadurch einen Bestandteil ihrer eigenen Stellvorrichtung, daß sie zusammen mit der vorgefalteten bzw. faltbaren elastischen Dichtung 21 und einem im wesentlichen ebenen Bestandteil 22 des Fahrzeugaufbaus einen Druckraum 23 bildet, der über die Leitung 24 mit dem Bremskraftverstärker 25 üblichen Aufbaus verbunden ist. Der im Bremskraftverstärker mittels der Leitung 24 abgegriffene Druck bzw. Unterdruck ist, wie bekannt, abgeleitet vom Saugrohrunterdruck der Brennkraftmaschine und signalisiert demgemäß, ob üblicher Fahrbetrieb, bei dem keine Bremsenbetätigung zu erwarten ist, oder Leerlauf bzw. Schubbetrieb vorliegt, der gleichsam eine Voraussetzung für die Betätigung der Bremsen darstellt.

Der Druckraum 23 kann dadurch seine Größe in Abhängigkeit von dem Wert des jeweils über die Leitung 24 zugeführten Drucks bzw. Unterdrucks ändern, daß die Verschluß­ klappe 20 bei 26 schwenkbar am Fahrzeugaufbau angelenkt ist.

Herrscht im Bremskraftverstärker 25 und damit im Druckraum 23 Atmosphärendruck bzw. allgemein ein niedriger Unterdruck, wie er außerhalb des Leerlauf- und Schubbetriebs auftritt, sorgt insbesondere die Rückstellkraft der elastischen Dichtung 21, gegebenenfalls unterstützt durch eine auf die Verschlußklappe 20 wirkende Feder, dafür daß sich die Klappe 20 in ihrer ausgezogen dargestellten Schließlage befindet. Sobald dagegen über die Leitung 24 der Druckraum 23 an einen Saugrohrunterdruck gelegt wird, der Leerlaufbetrieb der Brennkraftmaschine signalisiert, zieht sich der Druckraum 23 unter Verschwenken der Klappe 20 in ihre Stellung 20′ und unter Zusammenfalten der Dichtung 21 in ihre bei 21′ an­ gedeutete Lage auf die Größe 23′ zusammen, so daß die Klappe 20 aus ihrer Schließstellung in ihre die Öffnung 3 freigebende Öffnungsstellung 20, verschwenkt wird.

Sobald der Maschine wieder Leistung im Sinne des Antriebs des Fahrzeugs abverlangt wird, sinkt der Saugrohrunterdruck und der am Bremskraftverstärker 25 abgegriffene Unterdruck, d.h. steigt der Druck, so daß die Klappe 20 wieder in ihre Schließ­ stellung zurückgeschwenkt wird. Damit kurzzeitig nach Beendigung des Leerlauf­ bzw. Schubbetriebs noch eine Kühlung der Bremse erfolgt, wie sie insbesondere nach längeren Bergabfahrten erforderlich ist, enthält die Leitung 24 die beispiels­ weise nach Art eines Rückschlagventils aufgebaute Verzögerungseinrichtung 27, die dafür sorgt, daß der Abbau des Unterdrucks im Druckraum 23 bzw. 23′ verzögert erfolgt.

Die aus Klappe 20 und Dichtung 21 bestehende Vorrichtung wird, gegebenenfalls unter Verwendung der erwähnten Feder, so ausgelegt, daß der Fahrtwind 28 nicht ausreicht, die Klappe 20 in ihre Öffnungsstellung 20′ zu schwenken.

Während in dem eben beschriebenen Ausführungsbeispiel die Verschlußklappe 20 gleichsam einen Bestandteil ihrer eigenen Stellvorrichtung bildet, sieht das Ausführungsbeispiel nach Fig. 3 eine zusätzliche Stellvorrichtung 30 für die wiederum bei 31 schwenkbar am Fahrzeugaufbau 32 angelenkte Verschlußklappe 33 vor. Diese Stellvorrichtung 30 enthält wiederum einen Druckraum 34, der von dem Zylinder 35 und der in diesem arbeitenden Membran 36, die auch durch einen Kolben ersetzt sein kann, umschlossen wird, und der über die Druckleitung 37 mit dem Saugrohr 38 der Brennkraftmaschine in Strömungsrichtung hinter dem durch die Drossel 39 gebildeten Leitungsstellglied verbunden ist. Auch hier ist in der Leitung eine Verzögerungseinrichtung 40 nach Art eines Rückschlagventils zu dem beschriebenen Zweck angeordnet.

Über die an ihrem in Fig. 3 oberen Ende an der Membran 36 befestigte Stange 41 ist die Stellvorrichtung 30 mit der Verschlußklappe 33 verbunden, während das obere Ende des Zylinders 35 in nicht dargestellter Weise am Fahrzeugaufbau aufgehängt ist. Die im Druckraum 34 untergebrachte Druckfeder 42 sorgt für ein sicheres Schließen der Klappe 33, wenn der dem Druckraum 34 über die Leitung 37 zugeführte Saugrohrunterdruck den Leerlaufwert unterschreitet. Sobald aber infolge Schließens der Drosselklappe 39 der Saugrohrunterdruck und damit der Unterdruck im Druckraum 34 über einen vorgegebenen Wert steigen, überschreitet die auf die Membran 36 ausgeübte Kraft die Druckkraft der Feder 42 und schwenkt über die Stange 41 die Klappe 33 aus ihrer ausgezogenen Schließlage in ihre bei 33′ angedeutete Öffnungsstellung, so daß unter der Wirkung des Fahrtwinds 43 eine wirksame Kühlung der nicht dargestellten Bremse erfolgt.

Demgemäß ist mit der Erfindung eine Bremsenkühlvorrichtung geschaffen, die unter Vermeidung zusätzlichen Energieaufwands während des normalen Fahrbetriebs des Fahrzeugs die aerodynamischen Verhältnisse im Bereich der Fahrzeugfront in keiner Weise verschlechtert, dagegen während der Bremsvorgänge eine wirksame Kühlung der Bremsen sicherstellt.

Claims (4)

1. Bremsenkühlvorrichtung für ein von einer Brennkraftmaschine angetriebenes Fahrzeug mit zumindest einer Kühllufteintrittsöffnung im Fahrzeugfrontbereich, dadurch gekennzeichnet, daß der Öffnung (3) eine schwenkbar gelagerte Ver­ schlußklappe (33) mit einer in Abhängigkeit vom Saugrohrunterdruck der Brenn­ kraftmaschine derart angesteuerten Stellvorrichtung (30) zugeordnet ist, daß diese die Verschlußklappe (33) nur bei Leerlauf und Schubbetrieb signali­ sierenden Unterdruckwerten öffnet.

2. Bremsenkühlvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Stellvorrichtung (30) einen Zylinder (35) mit einem Druckraum (34) enthält, der an dem Saugrohrunterdruck oder einem von diesem abgeleiteten Druck liegt und durch einen Kolben oder eine Membran (36) begrenzt ist.

3. Bremsenkühlvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Klappe (20) durch eine faltbare elastische Dichtung (21) zu einem die Stell­ vorrichtung bildenden Druckraum (23) ergänzt ist, der an dem Saugrohrunter­ druck oder einem von diesem abgeleiteten Druck liegt.

4. Bremsenkühlvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß in einer zum Druckraum (23) führenden Druckübertragungsleitung (24) eine nach Art eines Rückschlagventils aufgebaute Vorrichtung (27) zur Verzögerung der Schließbewegung der Verschlußklappe (20) liegt.