DE4342138A1

DE4342138A1 - Lüfteranordnung an einer Radfelge für Kraftfahrzeuge

Info

Publication number: DE4342138A1
Application number: DE19934342138
Authority: DE
Inventors: Jochen Dr Wiedemann
Original assignee: Audi AG
Current assignee: Audi AG
Priority date: 1993-12-10
Filing date: 1993-12-10
Publication date: 1995-06-14

Description

Die Erfindung betrifft eine Lüfteranordnung an einer Radfelge für Kraftfahr zeuge, gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruches 1.

Derartige Lüfteranordnungen mit axial und/oder radial fördernden Lüfterrä dern dienen dem Zweck, die benachbart der Felge angeordnete Bremse sowie die umliegenden Bereiche wie die Radlagerung und die Felge selbst zu kühlen. Die gängige Auslegung ist dabei eine Kühlluftförderung von innen durch die Felge hindurch nach außen.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine Lüfteranordnung der gattungsgemäßen Art vorzuschlagen, die neben einer ausreichenden Bremsenkühlung die Strömungsverhältnisse unter dem Fahrzeug, insbesondere C_w und C_A, günstig beeinflußt und die Ästhetik der Felgenaußenseite verbessert.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß mit den Merkmalen des Patentanspru ches 1 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind den weiteren Patentansprüchen entnehmbar.

Erfindungsgemäß wird ein Lüfterrad vorgeschlagen, das jedenfalls in radia ler Richtung Luft fördert, wobei die Luft im zentrumsnahen Bereich durch dort vorgesehene Eintrittsöffnungen von der Außenseite der Radfelge ange saugt, vornehmlich radial nach außen gefördert und aufgrund eines äuße ren, geschlossenen Umfangsbereiches nach innen gedrückt wird. Die Luft wird also nicht von innen nach außen - wie allgemein üblich - sondern von außen nach innen gefördert. Dabei wurde erkannt, daß erhebliche Luft-Wi derstands- (C_w-Wert) und Auftriebsanteile (C_A-Wert) während der Fahrt des Kraftfahrzeuges durch Schräganströmung insbesondere der Vorderrä der entstehen. Der Strömungsvektor ist dabei im wesentlichen von innerhalb des Rades nach außen gerichtet. Wird nun dieser Schräganströmung durch die vorgeschlagene Luftförderung bzw. Lüfteranordnung entgegengewirkt, so wird eine merkliche Widerstandsreduktion bzw. eine Verminderung des C_w- und C_A-Wertes erreicht.

Ferner wird aufgrund günstigerer Druckverhältnisse am Fahrzeug-Unterbo den die Kühlluftströmung durch den Motorraum verbessert. Positiv wirkt sich dabei die Fördercharakteristik des Lüfterrades (Radiallüfter) aus, die auch noch bei relativ hohem Gegendruck eine wirksame Lüfterförderung sicher stellt.

Ein weiterer Vorteil dieser Maßnahme ist darin zu sehen, daß durch die um gekehrte Luftförderung der Bremsenabrieb nicht mehr nach außen, sondern nach innen getragen und sich an der Innenseite der Felge ablagert. Die Äs thetik des sichtbaren Außenbereiches der Radfelge oder einer Radzier blende ist wesentlich verbessert.

Das Lüfterrad kann innerhalb der Radfelge oder bevorzugt außerhalb der Radfelge angeordnet sein, wobei es im letzteren Falle durch eine Radzier blende mit zentrumsnahen Eintrittsöffnungen und geschlossenem äußeren Umfangsbereich abgedeckt ist. Das Lüfterrad kann an der Radzierblende befestigt oder einstückig mit dieser ausgebildet sein.

Ferner können Maßnahmen getroffen sein, die die Luftförderung durch die Radfelge begünstigen, beispielsweise ein zentrumsnaher, strömungsdyna misch optimierter Einlauftrichter sowie entsprechende Luftführungen an und/oder in der Radfelge oder der Radzierblende.

Zwei Ausführungsbeispiele der Erfindung sind im folgenden mit weiteren Einzelheiten näher erläutert. Die schematische Zeichnung zeigt in

Fig. 1 eine Lüfteranordnung an einer Radfelge eines Kraftfahrzeuges mit innerhalb der Radschüssel liegendem Lüfterrad;

Fig. 2 eine weitere Lüfteranordnung mit an der Außenseite der Radfelge angeordnetem Lüfterrad und einer Radzierblende; und

Fig. 3 einen Längsschnitt durch eine mehr detailliert ausgeführte Lüfteran ordnung mit einer äußeren Radzierblende und einem innenliegenden Lüfterrad.

In der Fig. 1 ist mit 10 eine Radfelge eines Vorderrades eines Kraftfahrzeu ges bezeichnet, mit einer Radschüssel 12 und einem Felgenbett 14 mit Reifen 16. Die drehbar auf einer nicht dargestellten Achse gelagerte Rad nabe 18 trägt als Teil der Bremse des Kraftfahrzeuges eine Bremsscheibe 20, sowie ein radiales Lüfterrad 22. Die Felgenschüssel 12 ist in nicht dar gestellter Weise über entsprechende Radschrauben an einem Flansch der Radnabe 18 befestigt.

An der Außenseite der Radfelge 10 ist eine Radzierblende 24 in herkömmli cher Weise befestigt, die zentrisch einen Lufteinlaßtrichter 26 aufweist.

Der sich nach innen der Radschüssel 12 zu erweiternde Lufteinlaßtrichter 26 kommuniziert mit in der Radschüssel 12 angeordneten Lufteintrittsöffnungen 28, die andererseits dem zentrumsnahen Bereich des Lüfterrades 22 ge genüberliegen.

Das Lüfterrad 22, das in bekannter Weise radial verlaufende Schaufeln 30 und eine Nabe 32 mit einer bremsenseitigen, ringförmigen Abdeckscheibe 34 zur Vermeidung einer Kurzschlußströmung aufweist, fördert bei sich dre hender Radfelge 10 Luft von der Außenseite zur Innenseite des Kraftfahr zeuges (vgl. eingezeichnete Pfeile). Die Luft strömt dabei durch den Einlauf trichter 26 und die Eintrittsöffnungen 28 im zentrumsnahen Bereich der Radfelge 10, wird dann über die Lüfterschaufeln 30 radial nach außen be schleunigt und strömt dann aufgrund des geschlossenen, äußeren Um fangsbereiches 36 der Felgenschüssel 12 nach innen ab.

Dies bewirkt wie vorbeschrieben sowohl eine Verminderung des Luftwider standsbeiwertes C_w und C_A des Kraftfahrzeuges und verhindert ferner, daß sich Bremsenabrieb von der Bremse 20 auf der Außenseite der Radfelge 10 ablagert. Die Radzierblende 24 kann ebenfalls in aerodynamisch günstiger Weise mit Ausnahme des Einlauftrichters 26 geschlossen ausgebildet sein.

Die Fig. 2 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel einer Lüfteranordnung an einer Radfelge eines Vorderrades eines Kraftfahrzeuges, wobei gleiche Teile mit gleichen Bezugszeichen versehen sind.

Gemäß Fig. 2 ist ein radial förderndes Lüfterrad 42 einstückig mit einer Radzierblende 44 ausgebildet und an der Außenseite der Radfelge 40 in bekannter Weise befestigt. Das Lüfterrad 42 korrespondiert ansaugseitig mit einem ebenfalls an der Radfelge 42 ausgebildeten Einlauftrichter 46. Das somit zwischen der Radzierblende 44 und der Felgenschüssel 48 liegende Lüfterrad 42 saugt über den Einlauftrichter 46 Luft an und fördert sie durch im äußeren Umfangsbereich 50 der Felgenschüssel 48 angeordnete Aus trittsöffnungen 52 - wie durch die eingezeichneten Pfeile angedeutet - der Innenseite der Radfelge 40 bzw. des Kraftfahrzeuges zu. Der äußere Um fangsbereich 54 der Radzierblende 44 ist wiederum geschlossen ausgeführt, so daß die Luftströmung wie eingezeichnet erzwungen ist.

Die Radzierblende 44 ist einstückig mit dem Lüfterrad 42 und dem Einlauf trichter 46 ausgeführt, möglich wäre jedoch auch die Befestigung eines se paraten Lüfterrades 42 an der Radschüssel 48.

Die Fig. 3 schließlich zeigt teilweise einen senkrechten Längsschnitt entlang der Drehachse 62 einer Radfelge 60 eines Vorderrades eines Kraftfahrzeu ges mit einer Radschüssel 64 und einem Felgenbett 66. Die Radfelge 60 ist mittels Radschrauben 66 an einem Flansch 68 einer Radnabe 70 befestigt. Die über Wälzlager 72, 74 drehbar gelagerte Nabe 70 trägt ferner eine Bremsscheibe 76, die mit einem Bremssattel 78 als Radbremse zusam menwirkt.

Auf der Innenseite der Felgenschüssel 64 ist ein radial förderndes Lüfterrad 80 angeordnet, welches sich aus mehreren radial verlaufenden Lüfterschau feln 82 und einer Tragscheibe 84 zusammensetzt, wobei die Tragscheibe 84 mit einem radial innenliegendem Bereich zwischen der Bremsscheibe 76 und der Felgenschüssel 64 festgeklemmt bzw. über die Radschrauben 86 gehalten ist.

In der Felgenschüssel 64 sind ferner mehrere, umfangsmäßig verteilt ange ordnete Lufteintrittsöffnungen 86 vorgesehen, die im zentrumsnahen Bereich der Radfelge 60 mit dem Lüfterrad 80 korrespondieren.

Desweiteren ist an der Außenseite der Radfelge 60 eine Radzierblende 88 über federnde Klammern 90 befestigt, die im zentrumsnahen Bereich einen angeformten Lufteinlauftrichter 92 aufweist. Der Lufteinlauftrichter 92 korre spondiert mit einer zentrischen Abdeckscheibe 94, die über mehrere Stege 96 mit der Radzierblende 88 verbunden ist. Die Abdeckscheibe 94 bildet mit dem Einlauftrichter 92 im wesentlichen einen ringförmigen Schlitz, durch den hindurch die Luft einströmt.

Das Lüfterrad 80 saugt somit über den Einlauftrichter 92 entsprechend den eingezeichneten Pfeilen durch die Eintrittsöffnungen 86 in der Felgenschüssel 64 hindurch Luft an und fördert diese entlang dem geschlossenen äuße ren Umfangsbereich 98 der Radfelge 64 nach innen, bei gleichzeitiger Küh lung der Radbremse. Die Radzierblende 88 ist ebenfalls im äußeren Um fangsbereich geschlossen ausgeführt.

Claims

1. Lüfteranordnung an einer Radfelge für Kraftfahrzeuge, mit benachbart der Felgenschüssel liegender Bremse, einem Luft fördernden, mit der Felge umlaufenden Lüfterrad, und mit Öffnungen in der Felgenschüssel, gekennzeichnet durch folgende Merkmale:

- das Lüfterrad (22; 42; 80) fördert die Luft zumindest in radialer Richtung;
- das Lüfterrad saugt durch Eintrittsöffnungen (28; 46; 86) im zentrumsna hen Bereich von der Außenseite der Radfelge (10; 40; 60) an;
- das Lüfterrad fördert die Luft entlang einem äußeren, geschlossenen Umfangsbereich (36; 54; 98) der Innenseite der Radfelge zu.

2. Lüfteranordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Lüfterrad (22; 80) innerhalb der Radschüssel (12; 64) angeordnet ist und durch zentrumsnahe Eintrittsöffnungen (28; 86) in der Radschüssel an saugt und daß der äußere Umfangsbereich (36; 98) der Radschüssel ge schlossen ausgebildet ist.

3. Lüfteranordnung nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeich net, daß das Lüfterrad (22; 80) zwischen der Radschüssel (12; 64) und der Bremse (20; 76, 78) angeordnet ist.

4. Lüfteranordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Lüfterrad (42) zwischen einer Radzierblende (44) und der Felgenschüs sel (48) angeordnet ist, daß die zentrumsnahen Eintrittsöffnungen und der äußere geschlossene Umfangsbereich (54) in der Radzierblende (44) ausgebildet sind, und daß Austrittsöffnungen (52) im äußeren Umfangs bereich (50) der Radschüssel (48) vorgesehen sind.

5. Lüfteranordnung nach einem oder mehreren der vorhergehenden An sprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Lüfterrad (42) über einen zentrisch positionierten Einlauftrichter (46) ansaugt.

6. Lüfteranordnung nach den vorhergehenden Ansprüchen, dadurch ge kennzeichnet, daß der Einlauftrichter (46; 92) und/oder das Lüfterrad (42) unmittelbar an die Radzierblende (44) angeformt sind.

7. Lüfteranordnung nach einem oder mehreren der vorhergehenden An sprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Lüfterrad (42) an der Rad schüssel (48) befestigt ist.

8. Lüfteranordnung nach einem oder mehreren der vorhergehenden An sprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Lüfterrad (80) zwischen dem Befestigungsflansch (68) der Radnabe (70) und der Radschüssel (64) mittels der Radschrauben (66) eingespannt ist.