DE69919434T2

DE69919434T2 - Kühleranordnung eines Kraftfahrzeuges

Info

Publication number: DE69919434T2
Application number: DE69919434T
Authority: DE
Inventors: Hans Heinle; Michael Herold; Alois Sprenzel; Walter Wagner
Original assignee: AGCO GmbH and Co
Current assignee: AGCO GmbH and Co
Priority date: 1998-04-21
Filing date: 1999-04-19
Publication date: 2005-09-08
Anticipated expiration: 2019-04-20
Also published as: ATE273805T1; US7128178B1; EP0952024B1; GB2336662B; GB9808293D0; DE69919434D1; GB2336662A; EP0952024A2; EP0952024A3

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Kühleranordnung für ein Nutzfahrzeug, wie beispielsweise einen landwirtschaftlichen Schlepper. Die Kühleranordnung weist drei oder mehr Kühler auf. Eine solche Kühleranordnung nach dem Oberbegriff des Anspruches 1 ist aus der DE 295 04 867 U1 bekannt, die den nächstliegenden Stand der Technik darstellt.
Durch einen Motor angetriebene Nutzfahrzeuge, wie beispielsweise landwirtschaftliche Traktoren, benötigen eine Anzahl Kühler, um Arbeitsmedien, die sich während der Nutzung erwärmen, wieder abzukühlen. Dies gilt beispielsweise für Kühlwasser für den Motor, für Getriebeöl und für Hydrauliköl sowie für weitere Medien. Heutzutage entspricht es der angewandten Praxis, mehrere notwendige Kühler einer nach dem anderen hintereinander in Parallelanordnung anzuordnen, so dass sie von Kühlluft durchflossen werden. Diese Gestaltung besitzt jedoch verschiedene Nachteile. Die Hintereinanderanordnung der Kühler führt zu einem hohen Widerstand des durchfließenden Luftstroms. Weiterhin muss der nachgeschaltete Lüfter überproportional groß ausgelegt werden. Es kann auch eine Unterbrechung des Durchflusses resultieren mit der Folge, dass die Kühler überhitzt werden. Der geringe an den Kühlern anliegende Temperaturunterschied macht es weiterhin notwendig, die Kühler groß zu dimensionieren. Zusätzlich kann sich Schmutz zwischen den Rippen des Kühlers absetzen und anlagern, insbesondere an den weiter hinten angeordneten Kühlern. Es ist sehr schwierig oder gänzlich unmöglich, diesen Schmutz vollständig ohne Zerlegung der Kühler zu entfernen. Der abgelagerte Schmutz birgt das Risiko in sich, dass die Kühler überhitzen.
Eine Aufgabe der Erfindung besteht darin, eine Kühleranordnung mit drei oder mehr Kühlern, wie oben beschrieben, bereitzustellen, die effektiv arbeitet, einfach gewartet werden kann und nicht anfällig gegen Ausfall ist.
Die Erfindung sieht eine Kühleranordnung vor, wie sie im Anspruch 1 niedergelegt ist.
Der Vorteil dieser Anordnung liegt darin, dass der Durchflusswiderstand im Vergleich zu einer Parallelanordnung von drei Kühlern hintereinander reduziert ist. Folglich können kleinere Kühler eingesetzt werden, um den gleichen Kühlungseffekt zu erreichen. Der Zugang zu den Kühlern ist vereinfacht. Weiterhin ist durch die Anordnung sichergestellt, dass "Kurzschlüsse" des Luftstroms verhindert werden, die sich im Auftreten von heißen Stellen an den Kühlern äußern würden. Weiterhin ist durch die Anordnung durchlässiger Platten mit festgelegtem Widerstand in einigen der Wandungen der Kammer, die keine Kühler tragen, sichergestellt, dass der Unterdruck in der Kammer gleich bleibt, unabhängig von der Anzahl der Kühler, die um die so umschlossene Kammer angeordnet sind.
Die hier beschriebene Kühleranordnung sieht im Wesentlichen eine innenliegende Kammer vor, die auf den meisten Seiten von Kühlern umgeben ist, so dass sich ein leichter Zugang zu den Seiten der Kühler von innen ergibt, vorausgesetzt, dass einer der Kühler schwenkbar oder lösbar angeordnet ist. Jeglicher Schmutz, der sich an den Rippen der Kühler abgelagert hat, kann in einfacher Weise entfernt werden, beispielsweise durch den Einsatz von Druckluft.
Durch die Kühleranordnung wird der Durchflusswiderstand durch die Kühler erniedrigt. Es ergeben sich geringe Durchflussverluste, so dass die Kühleranordnung zufrieden stellend arbeitet, sogar dann, wenn sie einen üblichen Lüfter aufweist. Die Kühleranordnung ist nicht empfindlich gegen Ausfall. Dies lässt sich weitgehend darauf zurückführen, dass relativ große Kühlflächen durch die Anordnung der Kühler nach der vorliegenden Erfindung bereitgestellt werden, die es der Luft erlauben, mit einer niedrigen Durchflussrate hindurchzuströmen. Weiterhin ist der Umstand von Bedeutung, dass die gesamte Kühlluft, die keine Außenluft aufweist, nur durch zwei Kühler hindurchfließen muss. Es darf jedoch nicht übersehen werden, dass sich ein Teil des Schmutzes aus der Luftströmung durch die Kühler vorn in der inneren Kammer ablagert. Dies führt nicht nur dazu, dass die hinten angeordneten Kühler über eine längere Zeit sauber bleiben. Zusätzlich bleibt auch der Unterdruck in der inneren Kammer während dieser Zeit unverändert, der erforderlich ist, um eine genügende Menge an Kühlluft durch die Kühler vom vorderen Ende her zu leiten.
In einer besonders praxisgerechten Ausführungsform der Erfindung sind die Kühler auf einem gemeinsamen Träger angeordnet. Hierdurch wird es möglich, dass die Kühleranordnung vorher zusammengebaut werden kann. Dies bedeutet, dass das gesamte Kühlsystem als eine vormontierte Einheit durch den Hersteller der Kühler gefertigt werden kann und als Bauteil vom Fahrzeugbauer einbaubar ist. Weitere Vorteile des Trägers der Kühler gehen aus weiteren abhängigen Ansprüchen hervor.
Für den Fall, dass ein Kühlsystem nicht alle möglichen Anordnungen von Kühlern aufweisen muss, beispielsweise weil das Fahrzeug kein Hydrauliksystem aufweist und aus diesem Grunde keinen Kühler für Hydrauliköl erfordert, besteht eine praktische Lösung darin, die vorn angeordneten Kühler an dem Schenkel durch luftdurchlässige Platten zu ersetzen, deren Widerstand für die durchströmende Luft dem Widerstand entspricht, den die ersetzten Kühler aufweisen. Der aufgrund des Lüfters in der innenliegenden Kammer entstehende Unterdruck bleibt auf diese Weise gleich wie bei einem Kühlsystem mit einem Kühler für Hydrauliköl. Der Durchfluss von Luft durch das System bleibt also unverändert.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nachfolgend mit Bezug auf die Zeichnungen genauer beschrieben. Es zeigen:
1 eine perspektivische Ansicht eines Kühlersystems von vorn;
2 eine Seitenansicht des Kühlersystems der 1 und
3 eine Explosionsdarstellung des Kühlersystems der 1.
Das in den Zeichnungen dargestellte Kühlersystem ist so gestaltet, dass es eine vormontierte Einheit bildet, die auf einem nicht dargestellten Fahrzeugrahmen montiert und direkt mit diesem verbunden werden kann, und zwar vor einem Lüfter.
Die Einheit weist einen Träger 1 auf, auf dem verschiedene Kühler angeordnet sind. Es sind ein hinterer Kühler 2 für Kühlwasser, ein Kühler 3 für Getriebeöl, ein Kühler 4 für Hilfsluft, ein kombinierter Kühler 5 für Hydrauliköl und Brennstoff sowie ein Kondensatorkühler für das Luftkühlsystem vorgesehen. Abhängig von dem Fahrzeug und der Anwendung, in der es eingesetzt wird, können Kühler, die nicht benötigt werden, durch Kühler für andere Medien oder durch luftdurchlässige Latten ersetzt werden. In einem solchen Fall können die Austauschplatten so ausgebildet sein, dass sie den gleichen Widerstand für durchfließende Luft wie die Kühler aufweisen, an deren Stelle sie angeordnet sind.
Bei dieser Anordnung ist es der Kühler 2 für Kühlwasser, der die größte Oberfläche aufweist. Dieser Kühler 2 ist im Innern eines Schenkels 1b angeordnet, der im hinteren Endbereich des Trägers 1 der Kühleranordnung vorgesehen ist und von einem Basisteil 1a nach oben aufragt. Eine Abdeckung 1c für den Ventilator ist an dem Schenkel 1b hinter dem Kühler 2 für Kühlwasser vorgesehen. Alle anderen Kühler befinden sich vor dem Schenkel 1b, in Längsrichtung des Fahrzeugs gesehen. Am weitesten vorne und parallel sowie mit großem Abstand vor dem Kühler 2 für Kühlwasser ist der Kondensatkühler 6 platziert. Der Bereich zwischen dem Kühler 2 für Kühlwasser und dem Kondensatkühler 6 wird auf der einen Seite durch den Kühler 3 und auf der anderen Seite durch den Kühler 5 sowie oben durch den Kühler 4 begrenzt, so dass auf diese Weise eine innenliegende Kammer 7 gebildet wird. Die Kühler 3 und 5 sind mit ihren dem Schenkel zugekehrten Endbereichen umfangsmäßig mit dem Schenkel 1b verbunden. Untereinander stehen sie miteinander über entsprechende Umfangsbereiche in Verbindung. Die seitlich vorgesehenen Kühler 3, 5 sind mit Steckverbindungselementen 3a, 5a auf ihrer Unterseite ausgestattet und greifen in entsprechende Gegenelemente im Basisteil 1a ein. Um die Steckverbindungen zu fixieren, sind die Kühler 3, 5 in ihren vorderen Endbereichen mit dem Basisteil 1a über lange vertikale Befestigungsschrauben 8 verbunden.
Die verschiedenen Stellen, an denen die Kühler 3 und 5 aneinander anschließen oder den Träger 1 berühren, sind luftdicht ausgebildet, und zwar durch entsprechende angepasste Konturen der Kühler und/oder durch den Einsatz geeigneten Dichtungsmaterials, so dass die Luft die Kühler nur von der inneren Kammer 7 her durchströmen kann. Für diesen Zweck sind die Kühler 3, 5 an den Seiten mit angepassten Formplatten 3b, 5b ausgestattet, die den Bereich zwischen diesen Kühlern und dem Kühler 4, der sich nach vorn abwärts bis auf den Kondensatkühler 6 erstreckt, abdecken.
Der Kondensatkühler 6 ist mit den benachbarten Kühlern 3 und 5 nicht verbunden. Er ist an einem Rahmen 9 angeordnet, der mit Hilfe seitlicher Gelenke 10 um eine der Befestigungsschrauben 8 schwenkbar ist, um auf einfache Weise Zugang zu der innenliegenden Kammer 7 für Wartungsarbeiten zu gewähren. Die andere Befestigungsschraube 8 dient dazu, den Kondensatkühler 6 in der geschlossenen Position zu sichern, in der er gegen Außenluft über bekannte Verschlusselemente 11, 12 gesichert ist.
Die Ausführungsform kann auch dadurch modifiziert werden, dass zwei oder mehr als zwei Seiten der Kammer 7 durch einen einzigen winklig oder gebogen ausgebildeten Kühler ersetzt sind.

Claims

Kühleranordnung für ein Nutzfahrzeug aus drei oder mehr Kühlern, die drei oder mehr Seiten einer Kammer bilden, die über die Kühler allseitig mit anderen Wandelemente verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, dass einige oder alle Wandelemente luftdurchlässige Platten aufweisen, die einen festgelegten Widerstand gegen durchströmende Luft haben.
Eine Kühleranordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens einer der Kühler (2–6) oder der Wandelemente lösbar angeordnet ist, um die Kammer (7) zugänglich zu machen.
Eine Kühleranordnung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der lösbar angeordnete Kühler oder das lösbar angeordnete Wandelement mit den oder anderen Kühlern schwenkbar verbunden ist.
Eine Kühleranordnung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Kühler (2–6) oder die anderen Wandelemente auf einem gemeinsamen Träger (1) angeordnet sind.
Eine Kühleranordnung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Träger (1) ein Basisteil (1a) und einen auf einem Endbereich des Basisteils (1a) aufragenden Schenkel (1b) aufweist.
Eine Kühleranordnung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass ein Kühler (2) für Kühlwasser mit einer luftdichten Dichtung an dem aufragenden Schenkel (1b) angeordnet ist.
Eine Kühleranordnung nach Anspruch 2 oder 3 und 4, 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass alle Kühler – mit Ausnahme des lösbar oder schwenkbar angeordneten Kühlers (6) – zur Bildung einer festen Einheit miteinander und/oder mit dem Träger (1) dichtend verbunden sind.
Eine Kühleranordnung nach Anspruch 5 oder einem davon abhängigen Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass die zwei gegenüberliegende Seiten der Kammer (7) bildenden Kühler (3, 5) auf dem Basisteil (1a) über eine Steckverbindung und Befestigungsschrauben (8) gehalten sind.
Ein landwirtschaftlicher Schlepper mit einer Kühleranordnung nach jedem der vorangehenden Ansprüche.
Ein landwirtschaftlicher Schlepper nach Anspruch 9, mit einer nach vorn abfallenden Motorhaube, in der die Kühleranordnung am vorderen Ende aufgenommen ist, wobei die Kühleranordnung vorn und hinten im Wesentlichen parallel angeordnete Kühler aufweist, deren Großflächen im Wesentlichen relativ zur Fahrtrichtung des Schleppers ausgerichtet angeordnet sind.