SE527647C2 - Kylsystem i ett motorfordon - Google Patents

Description

30 35 527 647 Konventionella kylsystem som enbart är försedda med en kylare vid fordonets front kommer troligtvis att få svårt att klara framtida fordons totala behov av kylning. I syn- nerhet under förhållanden då fordonet framförs i en varm omgivning och/eller då för- bränningsmotom belastas hårt under en längre tidsperiod.

Det är känt att använda kylsystem som är utrustade med fler än en kylare. En svårighet är här att hitta ett lämpligt monteringsuuyrnme i fordonet för sådana extra kylare. Ett sådant utrymme måste vara tillräckligt stort för att kunna mottaga en kylare samtidigt som det bör ha en placering i fordonet så att en luftström på ett enkelt sätt kan ledas genom kylaren.

SAMMANFATTNING AV UPPFINNINGEN Syftet med föreliggande uppfinning är att tillhandahålla ett kylsystem i ett motorfordon vilket har ett kylarelement som har en gynnsamt monteringsutryrnrne i fordonet vilket skiljer sig från det konventionella monteringsutrymmet vid fordonets fiont.

Detta syfte uppnås med kylsystemet av det inledningsvis nämnda slaget, vilket känne- tecknas av de särdrag som anges i patentkravets 1 kânnetecknande del. Många tunga lastfordon har i regel dörrar till förarutyrnmet, vilka år belägna på en avsevärd höjd över markytan på motsatta sidor om fordonet. Tunga lastfordon innefattar därßr i regel i trappelement under respektive dörr för att underlätta för en förare och en eventuell pas- sagerare att komma upp till och ned från förarutryrnmet. Att placera kylarelementet i anslutning till ett sådant trappelement är lämpligt ur flera synvinklar. I regel finns det här ett redan befintligt utrymme av en storlek som möjliggör montering av en kylare.

Dessutom är området beläget i ett oinråde där det är möjligt att tillföra omgivande luft till kylarelementet på ett relativt enkelt sätt och med korta luftpassager.

Enligt en töredragen utföringsform av uppfinningen är nämnda kylare placerad fiarnför ett fiamhjul hos fordonet som är beläget på förarens sida. I regel finns ett befintligt utrymme framför framhjulets hjulhus invändigt om trappelementet i fordonet vilket lämpar sig mycket väl för placering av ett kylarelement. Det är även möjligt att placera kylarelementet framför det främre hjulet invändigt om 'trappelementet på passagerarsi- dan. Nämnda trappelement innefattar åtminstone ett trappsteg och att kylsystemet inne- farm en intoppsasppning i mossea i minsting fin nämnda trappsteg, genam vilken åtminstone en del av lufiströmmen till kylarelementet är inrättad att passera. Genom att 10 15 20 25 30 '35 527 647 konstruera en lämpligt formad inloppsöppning i karossen i anslutning till trappele- mentet kan omgivande luft väsentligen direkt fås att strömma till kylarelementet via en kort luñpassage. Med fördel är inloppsöppningen belägen i karossen under nämnda trappsteg. Inloppsöppningen kan här ges en relativt undanskymd placering så att den inte är direkt urskiljbar för en iakttagare. Vanligtvis innefattar trappelementet åtmin- stone två trappsteg. Här kan inloppsöppningen vara belägen mellan nämnda trappsteg.

Därmed kan inloppsöppningen erhålla en mycket dold placering där den väsentligen är skymd av trappstegen. Trappstegen innefattar med tördel en hålformig struktur så att luft även kan ledas genom trappstegen till inloppsöppningen.

Enligt en annan töredragen uttöringsform av uppfinningen innefattar kylsystemet ett kanalelement som innefattar en passage för att leda nämnda luñström till kylarele- mentet. Kanalelementet kan vara tillverkat av ett plast eller plåtmaterial som definierar en luñpassage till kylarelementet. Därmed kan en styrd strömning av omgivande luft till kylarelementet erhållas så att kylvätskan i kylarelementet erhåller en väsentligen optimal kylning. Kanalelementet kan ha en passage med en sträckning från inlopps- öppningen i karossen till kylarelementet. Därmed garanteras att all luft som strömmar in genom inloppsöppningen även leds genom kylarelementet. Alternativt kan ett sådant karralelement ha en passage med en sträckning från en inloppsöppning, som är belägen vid fordonets undersida, till kylarelementet. Fordonets undersida är normalt inte täckt av någon plåt eller dylikt. Därmed är det möjligt att montera kanalelementet med ett nedåt skjutande parti som irmefattar en sådaninloppsöppning vid fordonets undersida.

Med fördel innefattar kylarelementet en kylarfläkt. Eftersom kylarelementet inte är placerad vid fordonets front är det svårt att erhålla en natrnlig lufiströmning av en nödvändig storlek genom kylarelementet. Det är därför lämpligt att utnyttja en kylar- fläkt för att tillhandahålla en önskad lufiströmning genom kylarelementet Enligt en annan töredragen utföringsforrn av uppfinningen utgör kylarelementet en extra kylare hos kylsystemet, vilken är inrättad att utnyttjas då en ordinarie kylare inte har tillräcklig kapacitet att kyla den cirkulerande kylvätskan i kylsystemet. Normalt placeras en lufikyld kylare i ett kylsystem vid ettfiontparti hos ett fordon. Behovet av kylning i tunga fordon ökar dock alltmer. I synnerhet då det ttmga fordonet framförs i en varm omgivning och/eller under en långvarig motorbelastning blir det svårt att klara behovet av kylning med ett konventionellt kylsystem som endast innefattar en kylare som är placerad vid fordonets frontparti. Med' föreliggande kylsystem kan det extra kylarelementet utnyttjas då fordonets' ordinarie kylare inte har kapacitet att kyla 10 15 20 25 30 35 527 647 ned den cirkulerande kylvätskan till en erforderlig temperatur. Fordonet kan här inne- fatta en styrenhet som avkänner då det extra kylarelementet behöver kopplas in. Alter- nativt kan kylarelementet enligt föreliggande uppfinning innefattas i ett separat kylsy- stem som är väsentligen kdñtinuerligt aktiverat under drift av fordonet för kylning av en eller flera komponenter i fordonet. ' KORT BEsKRIvNmG Av RITNmGEN I det följande beskrivs såsom exempel föredragna utföringsforrner av uppfinningen med hänvisning till bifogad ritningar, på vilka: Fig. 1 visar ett lastfordon med ett kylsystem enligt en första utföringsform av uppfin- ~ ningen, Fig. 2 visar fordonet i Fig. l sett underifi-ån, Fig. 3 visar kylsystemets extra kylarelernent mer detaljerat och Fig. 4 visar ett kylsystem med ett extra kylarelement enligt en andra utföringsform.

DETALJERAD BESKRIVNING AV FÖREDRAGNA UTFÖRINGSFORMER AV UPPFINNINGEN Fig. 1 och 2 visar schematiskt ett lastfordon 1 med ett förarutrymme 2 och ett lastut- rymme 3. Lastfordonet innefattar 1 en kaross med dörrar 4 som är anordnade på mot- satta sidor om fordonet för att medge tillträde till förarutrymmet 2. Hos tunga lastfor- don är förarutryinmet 2 vanligtvis beläget på en relativt hög höjd ovanför markytan.

För att underlätta uppstigning till och nedstigning från förarutiymmet 2 har fordonet försetts med trappelement 5, 6 på ömse sidor om förarutryrrunet 2. Lastfordonet l inne- fattar fiämre styrbara hjul 7, bakre drivna hjul 8 och balcre odrivna hjul 9. Lastfordonet 1 drivs av en dieselmotor 10 som medelst en drivlina överför sitt dzivmoment till driv- hjulen 8. Drivlinan innefattar bl.a. en växellåda ll. Lastfordonets kaross innefattar bärande balkar 12 som bl.a. uppbär díeselmotom 10. lastfordonet 1 innefattar ett kylsystem ßr kylning av dieselmotorn 10. Kylsystemet innefattar en cirkulerande kylvätska som cirkuleras i ett icke visat ledningssystem. Den ' cirkulerande kylvåtskan är inrättad att kyla dieselmotorn 10 och avger sin värme i en första kylare 13 som är placerad vid ett frontparti hos fordonet 1. Den cirkulerande kylvätskan kyls i den ßrsta kylarelementet 13* av omgivande luft som strömmar genom 10 15 20 25 30 35 527 647 passager i kylarelementet 13. Det första kylarelementet 13 har således en konventionell placering i fordonet 1. En sådan placering av kylarelementet 13 är tördelaktig då en naturlig lufiström erhålls genom kylarelementet 13 under drift av fordonet l. Dock utnyttjas i regel en kylarfläkt för att garantera att en önskad luñsttöm erhålls genom det första kylarelementet 13 under samtliga fordonets driñstillstånd. Utrymmet vid fordo- nets frontpartiet är dock begränsat. Detta utrymme är även liksom övriga utrymmen i ett fordon' utsatt för en hård konkurrens av andra komponenter i fordonet. Kylarele- mentet 13 kan därför inte alltid ges en önskad storlek så att det garanterat klarar av att kyla ned den cirkulerande kylvätskan till en önskad temperaturnivå. Detta kan vara fallet då lastfordonet 1 framförs i en varm omgivning och/eller då dieselrnotorn 10 be- lastas krafiig under en längre tidsperiod.

För att kylsystemet ska kunna tillhandahålla en erforderlig kylning av den cirkulerande kylvätskan även under sådana omständigheter irmefattar kylsystemet en extra kylare 14. Fig. 3 visar det extra kylarelementet 14 mer i detalj. Det extra kylarelementet 14 är placerat frarnför fordonets framhjul 7 väsentligen omedelbart framför dess hjulhus 7a.

Mellan hjulhuset 7a och framförvarande komponenter 15, som schematiskt visas i Fig. 3, finns det i regel ett tillgängligt utrymme som är mycket lämpligt att utnyttja för montering av det extra kylarelementet 14. Det extra kylarelementet 14 erhåller därmed en placering väsentligen omedelbart innanför trappelementet 5 på fordonets törarsida.

Trappelementet 5 består här av två trappsteg 5a, b. Trappstegen 5a, b är utformade med en gallersmiktur som har genomgående hål. Mellan trappstegen 5a, b är en inlopps- öppning 16 iör omgivande luft anordnad, vilken visas med streckade linjer i Fig. 3.

Det extra kylarelementet 14 har en konventionell uppbyggnad med ett rörforrnigt in- loppsparti 17 som är inrättat att mottaga den varma kylvätskan från motorn 10. Det extra kylarelementet 14 innefattar vidare ett mellanliggande kylarparti 18 där kylväts- kan erhåller sin huvudsakliga kylning. Kylarpartiets 18 rörledningar är på konventio- nellt sätt försedda med flänsar eller dylikt ñr att öka den vâmeöverförande ytan med kylvätskan och luften som strömmar genom kylarpartiet 18. Det extra kylarelementet 14 innefattar även ett rörforniigt utloppsparti 19 som är inrättat att mottaga kylvätskan efter att den kylts i kylarpartiet 18. En kylarfläkt 20 garanterar att en forcerad lufiström erhålls genom kylarpartiet 18 så att en effektiv kylning av kylvätskan erhålls under dess passage genom kylarpartiet 18. i Kylsystemet innefattar ett kanalelement 21 som har en passage med en sträckning från iriloppsöppningen 16 i karossen till kylarpartiet 18. Kanalelementet 21 kan vara tillver- 10 15 20 25 30 35 527 647 kat av ett lämpligt plast- eller plåtmaterial. Kanalelements 21 passage tillhandahåller därmed en styrd strömming av omgivande luft från inloppsöppningen 16 till det extra kylarelementet 14. Kanalelements 21 passage har en form så att en väsentligen likfor- mig fördelning av lufiströmmen genom kylarpartiet 18 erhålls. Det extra kylarelemen- tet 14 har en placering så att en viss strömning av luft tillhandahålls via kanalelementet 21 till kylarpartiet 18 under drifi av fordonet. Dock erfordras i regel aktivering av ky- lafflaiaen 'zo ær aa en önskad mfisuöm ska erhållas nu kylnpmiet is. Lufisuammen ' visas av pilarna i Fíg. 3. Kylarflälcten 20 är med fördel driven av en separat icke visad elektrisk motor.

Under normal drifi av fordonet l utnyttjar kylsystemet endast den första kylarelementet 13 för att kyla den cirkulerande kylvätskan. I de fall då den första kylarelementet 13 inte har kapacitet att kyla kylvätskan till en tillräckligt låg temperaturnivå sker en dis- tribution av en del av kylvätskan till det extra kylarelementet 14. Kylsystemet kan här innefatta en temperaturgivare som avkänner kylvätskans ternperamr på ett lämpligt ställe i kylsystemet. En elektrisk styrenhet ställer med information från temperaturgiva- ren om en ventil eller dylikt i kylsystemet så att kylvätska även leds till det extra kylar- elementet 14 då. kylvätskans temperatur överstiger ett referensvärde. Då kylvätska dis- tribueras till det extra kylarelementet 14 startas kylarfläkten 20 så att ett styrt lufiflöde av en önskad storlek erhålls fifån inloppsöppningen 16 till det extra kylarelementet 14.

Med en sådan extra kylare 14 erhåller kylsystemet en extra kapacitet som kan utnyttjas då det ordinarie kylarelementetl3 inte är i stånd att kyla kylvätskan till en önskad tem- peraturnivå. i Fig. 4 visar ett alternativt utformat kanalelement 22. Kanalelement 22 har här en pas- sage som sträcker sig från en inloppsöppning 23 vid fordonets undersida till kylarparfi- et 18 hos det extra kylarelementet 14. Fordonets undersida är normalt inte helt inte helt täckt av plåtar och dylikt. Därmed är det möjligt att montera ett kanalelementet 22 med ett nedåt skjutande parti som innefattar en inloppsöppning 23 vid fordonets under- sida där det är möjligt att leda in omgivande luft. Iriloppsöppningen 23 är markerad med streekade linjer i F ig. 4. Kanalelements 22 passage tillhandahåller därmed en styrd strörnning av omgivande lutt fiån fordonets undersida till det extra kylarelernentet 14. Även här erfordras en aktivering av en kylarflälct 20 för att en luñström av en önskad storlek ska kunna erhållas fiån inloppsöppningen 23 till kylarpartiet 18. Lufiströmmen visas med pilari F ig. 4. Kylarfläkten 20 kan även här vara driven av en separat elekt- risk motor. Funktionen hos denna utlöríngsforrn överensstämmer med lrtföringsforrnen 10 15 527 647 i Fig. 3 ñrutom att lufien här sugs in vid en inloppsöppning 23 som är belägen vid fordonets undersida Uppfinningen är på intet sätt begränsad till de beskrivna utfóringsforrnerria utan den kan varieras fritt inom patentkravens ramar. Alternativt kan kylarelementet 14 vara placerad framför fordonets framhjul 7 på fordonets passagerarsida. Här fimis det även i regel ett tillgängligt utrymme invändigt om trappelementet 6. Kylsystemet kan applice- ras på ett väsentligen godtyckligt fordon som är försett med ett trappelement i någon form.

Kylarelementet 14 behöver inte vara en extra kylare i ett kylsystem som innehåller flera kylarelement. Kylarelementet 14 kan utnyttjas som det enda kylarelementet i ett kylsy- stem. Kylsystemet kan vara avsett att kyla väsentligen godtyckliga komponenter eller medier i fordonet. Kylarelementet kan exempelvis utgöra en luflzkyld laddlufikylare som kyler den komprimerade luften som leds till en överladdad flårbränningsmotom.

Kylarelementet kan även vara en luftkyld EGR-kylare som kyler de avgaser som åter- cirkuleras till en fórbränningsmotor.

Claims (6)

10 15 20 25 30 527 647 Patentkrav

1. Kylsystem i ett motorfordon, varvid fordonet innefattar en kaross, ett törarutrymme (2) med åtminstone en dörr (4) för tillträde till förarutrymmet (2), och ett trappelement (5, 6) med åtminstone ett trappsteg (Sa, b), som är beläget nedanför dörren (4), och varvid kylsystemet innefattar ett kylarelement (14) som är placerat i anslutning till nämnda trappelement (5, 6) i fordonet och att en cirkulerande kylvätska är inrättad att kylas av en lufiström som strömmar genom kylarelementet (14), kärmetecknat av att kylsystemet innefattar en inloppsöppning (16) som är belägen i karossen under närnnda trappsteg (Sa, b) genom vilken inloppsöppning (16) luñströmmen till kylarelementet (14) är inrättad att passera.

2. Kylsystem enligt krav l, kännetecknat av att nämnda kylarelement (14) är placerat framför ett framhjul (7) hos fordonet som är beläget på förarens sida.

3. Kylsystem enligt något av föregående krav, kärmetecknat av att trappelementet (5) innefattar två trappsteg (Sa, b) och att inloppsöppningen (16) är belägen i utrymmet mellan nämnda trappsteg (Sa, b).

4. Kylsystem enligt något av föregående krav, kännetecknat av att kylsystemet inne- fattar ett kanalelement (21) som innefattar en passage med en sträckning från inlopps- öppningen (16) i karossen till kylarelementet (14).

5. S. Kylsystem enligt något av de föregående kraven, kännetecknat av att kylarelementet (14) innefattar en kylarflälct (20).

6. Kylsystem enligt något av de föregående kraven, kännetecknat av att kylarelementet utgör ett extra kylarelement ( 14) hos kylsystemet, vilken är inrättad att utnyttjas då ett ordinarie kylarelement (13) inte har tillräcklig kapacitet att kyla den cirkulerande kyl- vätskan i kylsystemet.