DE3813972A1 - Bremsenkuehlvorrichtung - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Bremsenkühlvorrichtung gemäß dem Oberbegriff 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 vorgesehen sind.

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 Geschwindigkeiten 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 Aus­ nutzung des Fahrtwinds zur Kühlluftgewinnung, 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 Bremsen­ kühlung erforderlich ist.

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

Ein besonderer Vorteil der Erfindung ist darin zu sehen, daß sie zur Klappenbetä­ tigung keine zusätzlichen Betätigungselemente erfordert, sondern das Schwenken der Klappe in ihre Schließstellung durch den Fahrtwind erfolgt, während zur Schwenkung der Klappe in ihre Öffnungsstellung die beim Verzögern des Fahrzeugs infolge Bremsbetätigung auftretenden Massenkräfte ausgenutzt werden.

Verständlicherweise ist es möglich, zusätzliche Einrichtungen, beispielsweise Feder-Dämpfer-Kombinationen, zur Verzögerung der Schließbewegung der Klappe einzusetzen. In jedem Falle ist aber ein zusätzlicher Antrieb für die Bewegung der Klappe zwischen ihren beiden Endstellungen überflüssig.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird im folgenden anhand der Zeichnung erläutert, die schematisch die mit der Erfindung ausgerüstete Frontpartie eines Personenkraftwagens zeigt.

Der Fahrtrichtung ist durch den Pfeil 1 angedeutet; die Pfeile 2 symbolisieren den Fahrtwind, die Pfeile 3 den Verlauf der Kühlluftströmung.

Die Bremse 4 bekannten und daher nicht zu beschreibenden Aufbaus ist dem Rad mit der Radachse 5 zugeordnet. In den vor die Bremse 4 ragenden Bestandteil 6 des Fahrzeugfrontbereichs, beispielsweise einen Bugspoiler zur Fahrgeschwindig­ keitsabhängigen Vergrößerung der Bodenhaftung der Vorderräder, ist der sich an die Kühllufteintrittsöffnung 7 anschließende Kühlluftkanal 8 eingelassen. In diesem Kühlluftkanal ist um die horizontal verlaufende Schwenkachse 9 schwenkbar die Verschlußklappe 10 angeordnet, wobei die Schwenkachse 9 unterhalb der halben Höhe der Verschlußklappe 10 verläuft, so daß sie diese in einen kleineren unteren Klappenteil 11 und einen größeren oberen Klappenteil 12 unterteilt. Die Klappe 10 ist in ihrer ausgezogen gezeichneten Lage in ihrer Schließstellung wiedergegeben, in der sie durch Anschläge 13 entgegen der vom Fahrtwind 14 ausgeübten Kraft gehalten ist. Außerdem erkennt man, daß die beiden Klappenteile 11 und 12 mit der die Schwenkachse 9 durchsetzenden senkrechten Ebene 14 in dem Sinne spitze Winkel α einschließt, daß der untere Klappenteil 11 vor, dagegen der obere Klappenteil 12 hinter der Ebene 14 liegt.

Betrachtet man zunächst die Verhältnisse im normalen Fahrbetrieb, d.h. beim Fahren auf horizontaler Fahrbahn ohne Betätigung der Bremsen, so ist das vom Fahrtwind 2 auf den oberen Klappenteil 12 ausgeübte Schließmoment größer als das auf den unteren Klappenteil 11 ausgeübte Öffnungsmoment, so daß die Verschluß klappe 10 sicher in ihrer Schließstellung gehalten ist. Dazu trägt auch etwas das von dem größeren Gewicht des oberen Klappenteils 10 bezüglich der Schwenk­ achse 9 ausgeübte, in der Figur rechtsdrehende Moment bei. Bei einem Bremsvorgang greifen dagegen an dem oberen Klappenteil 12 in der Figur ein linksdrehendes Moment erzeugende Verzögerungskräfte an, die größer als die entsprechenden Kräfte am unteren Klappenteil 11 sind, so daß die Klappe 10 selbsttätig in ihre durch einen nicht dargestellten Anschlag definierte Öffnungsstellung 10′ schwenkt. In dieser Öffnungsstellung liegt die Klappe nicht genau in Fahrtrichtung, sondern etwas zur Fahrbahn geneigt, so daß der Klappenteil 12 nach wie vor höher liegt als der Klappenteil 11. Infolge dieser Lage erfolgt nach Beendigung des Bremsvor­ gangs zumindest bei solchen Geschwindigkeiten, bei denen der Luftwiderstand des Fahrzeugs nennenswerten Einfluß auf den Kraftstoffverbrauch hat, automatisch durch den Fahrtwind eine Rückschwenkung der Klappe 10 in ihre ausgezogen darge­ stellte Schließlage, so daß nunmehr wiederum die Öffnung 7 bzw. der ihr nachge­ schaltete Kühlluftkanal 8 geschlossen sind.

Damit ist sichergestellt, daß zumindest in einem aerodynamisch relevanten Geschwin­ digkeitsbereich des Fahrzeugs eine Vergrößerung des Luftwiderstands desselben infolge Kühlluftbeaufschlagung der Bremse 4 (und weiterer Bremsen) auf die Brems­ phasen beschränkt sind, in denen ohnehin eine Fahrzeugverzögerung erzielt werden soll.

Die dargestellte Ausführungsform der Erfindung bietet den weiteren Vorteil, daß auch bei die Bremsen besonders stark beanspruchenden Bergabfahrten eine Kühlluftzufuhr durch den Kühlluftkanal 8 erfolgt. Da Bergabfahrten bei mäßigen Geschwindigkeiten und damit nur geringem Fahrtwind erfolgen, schwenkt die Klappe 10 automatisch in ihre Öffnungsstellung 10′, wenn die Fahrzeugneigung größer als der Winkel α geworden ist.

Beim erneuten Beschleunigen des Fahrzeugs auf horizontaler Fahrbahn üben die Beschleunigungskräfte infolge der Unsymmetrie der beiden Klappenteile 11 und 12, unterstützt vom zunehmenden Fahrtwind, ein in der Figur rechtsdrehendes Schließ­ moment auf die Klappe 10 aus, so daß diese wieder in ihre Schließstellung schwenkt.

Mit der Erfindung ist also eine selbsttätig arbeitende Bremsenkühlvorrichtung geschaffen, die eine Vergrößerung des Luftwiderstands des Fahrzeugs durch Freigabe einer Kühlluftöffnung nur dann verursacht, wenn eine hohe thermische Beanspruchung der Bremsen vorliegt.

Claims (3)

1. Bremsenkühlvorrichtung für ein Fahrzeug mit zumindest einer Kühllufteintritts­ öffnung im Fahrzeugfrontbereich, dadurch gekennzeichnet, daß der Öffnung (7) eine mittels einer derart außermittig verlaufenden Schwenkachse (9) gelagerte Verschlußklappe (10) zugeordnet ist, daß diese in einem aerodynamisch relevan­ ten Geschwindigkeitsbereich nur bei starken Bremsverzögerungen des Fahrzeugs entgegen vom Fahrtwind (2) ausgeübten Schließkräften selbsttätig in ihre Öffnungsstellung (10′) schwenkt, in der sie zwecks Schließkrafterzeugung durch den Fahrtwind (2) schräg zu diesem verläuft.

2. Bremsenkühlvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Schwenkachse (9) im wesentlichen horizontal unterhalb der halben Höhe der Klappe (10) verläuft.

3. Bremsenkühlvorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, Klappe (10) in ihrer Schließlage mit der durch die Schwenkachse (9) verlaufen­ den senkrechten Ebene (14) spitze Winkel (α) einschließt, wobei der oberhalb der Schwenkachse (9) liegende Klappenteil (12) hinter der senkrechten Ebene (14) verläuft und der Winkel (α) derart gewählt ist, daß die Klappe (10) auch bei zu Bremsenerhitzung führenden Bergabfahrten selbsttätig in ihre Öffnungsstellung (10) schwenkt.