WO2007113052A1 - Schienenfahrzeug mit kühlluft-strömungsführung - Google Patents

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WO2007113052A1
WO2007113052A1 PCT/EP2007/051638 EP2007051638W WO2007113052A1 WO 2007113052 A1 WO2007113052 A1 WO 2007113052A1 EP 2007051638 W EP2007051638 W EP 2007051638W WO 2007113052 A1 WO2007113052 A1 WO 2007113052A1
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WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
rail vehicle
cooling air
railcar
vehicle according
lkl
Prior art date
Application number
PCT/EP2007/051638
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Stefan Wanczura
Original Assignee
Siemens Aktiengesellschaft
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Siemens Aktiengesellschaft filed Critical Siemens Aktiengesellschaft
Publication of WO2007113052A1 publication Critical patent/WO2007113052A1/de

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Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B61—RAILWAYS
    • B61C—LOCOMOTIVES; MOTOR RAILCARS
    • B61C5/00—Locomotives or motor railcars with IC engines or gas turbines
    • B61C5/02—Arrangement or disposition of intakes and apparatus for supplying, circulating, and filtering air for combustion and engine-cooling purposes
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B61—RAILWAYS
    • B61C—LOCOMOTIVES; MOTOR RAILCARS
    • B61C17/00—Arrangement or disposition of parts; Details or accessories not otherwise provided for; Use of control gear and control systems
    • B61C17/04—Arrangement or disposition of driving cabins, footplates or engine rooms; Ventilation thereof

Definitions

  • the invention relates to a rail vehicle with a railcar, which is equipped with at least one component to be cooled, such as a diesel-powered engine or an electric transformer, and at least one, adjacent to the railcar middle car, the railcar with a cooling device for the component is equipped, which has at least one fresh air inlet, a heat exchanger and a cooling air outlet, further wherein the at least one middle car a
  • Air conditioning device for the interior thereof, comprising a fresh air inlet in a roof area of the center car.
  • Cooling air outlet typically arranged in a roof area of the railcar or locomotive, so that outgoing cooling air due to the wind during operation of the rail vehicle already passes relatively short behind the cooling air outlet in turbulent flow areas, which in particular causes a relatively early application of the cooling air flow to a contour of the rail vehicle , This effect increases with increasing operating speed of a rail vehicle, so that in particular in high-speed vehicles, direct application of the cooling air flow to an outer contour of the rail vehicle can be observed.
  • Diesel engine can be mixed, whereby air quality is lowered.
  • the object of the invention is to further develop a rail vehicle of the type mentioned at the outset such that quality parameters of the air present at the fresh air inlet in the roof area of the center car are improved.
  • Rail vehicle achieved in that the cooling air outlet of the railcar is provided in a rear wall of the railcar.
  • the arrangement of the cooling air outlet in the rear wall of the railcar ensures that exiting cooling air enters the transition region between the railcar and the central car. It is to be expected that even without further measures considerable proportions of the heated cooling air will not reach the roof area of the following center wagon. In this respect, the proportion of this heated cooling air is reduced in a space area in front of the fresh air inlet for the air conditioning device of the center car over the prior art.
  • a fan arrangement can be provided for the cooling air outlet, which is designed for the lateral deflection of the cooling air.
  • a fan assembly is to be arranged in the railcar immediately before the cooling air outlet be, with an outflow direction of the fan used can be selected appropriately.
  • the cooling air outlet is equipped with a silencer having flow channels for laterally deflecting the cooling air.
  • These flow channels can then be provided at an angle to a rail vehicle longitudinal axis behind a fan of the fan assembly.
  • the angle can be so dimensioned that the flow channels direct the cooling air in a direction that leads past side walls of the following center car.
  • two fans may be used, one of which passes the cooling air on one side wall of the center car and the other fan, the cooling air on the other side of the center car, with the interposition of a respective muffler, which is equipped with the above-described flow channels ,
  • Such Strömungsleitklappen may for example be aligned according to the angle of the flow channels, so that the flow channels together with the Strömungsleitklappen effect a targeted cooling air flow.
  • the Strömungsleitklappen should be employed by about 45 ° to 60 ° with respect to a rail vehicle longitudinal axis, mirror-symmetrical with respect to a vertical, central longitudinal plane of the rail vehicle.
  • the flow baffles can be mounted vertically in the front corner areas of the center car be.
  • the flow control flaps will then run toward one another in the direction of the railcar. If necessary, they can be supported on a vertical support element which is arranged in the middle region of the front wall of the center car.
  • the Strömungsleitklappen can be fixedly attached to the front corner areas of the center car, so that a permanent lateral deflection of the cooling air from the cooling air outlet is effected.
  • the flow control flaps are movably mounted, by means of a drive between a first position for lateral deflection of the cooling air and a second position for a deflection of the cooling air are pivoted upwards and horizontally according to the distance between the railcar and the middle car are measured.
  • the first position of the Strömungsleitklappen corresponds to the case of an exclusively lateral deflection of the cooling air, the Strömungsleitklappen, as described above, are employed.
  • the flow control valves are approximately in the longitudinal direction of the rail vehicle, so that the sides of the transition region between the railcar and the central car are substantially closed. Exiting cooling air is then largely removed from the transition area to the top. In this case, the cooling air exits upward at a very large angle relative to the direction of the airstream, so that even in this case, the cooling air passes as far as possible to a fresh air inlet of the air conditioning device of the center car.
  • the second position of the Strömungsleitklappen relates in particular to the application that a rail vehicle enters a station, with a discharge of the cooling air exclusively to the side, ie direction platform, is not desirable.
  • the flow control valves can also assume intermediate positions.
  • the drive for the Strömungsleitklappen can preferably be based on compressed air.
  • the flow control valves may be provided with a sound absorption layer.
  • Fiber composite materials can be used as a favorable building material for the flow control flaps.
  • the flow control flaps can be profiled. This relates in particular to the first position of the flow control valves for a lateral deflection of the cooling air.
  • the invention is basically applicable to rail vehicles with railcars of all kinds, especially in high-speed electric railcars, which have to be cooled electrical components, such as a transformer or traction motors.
  • FIG. 1 shows a schematic partial cross-sectional view of a railcar according to the prior art
  • Figure 2 is a top view of a
  • Rail vehicle section in the area between a railcar and a middle car connected to the railcar
  • Figure 3 is a perspective view of a
  • FIG. 4 shows a side view of the railcar and the middle carriage of FIG. 1.
  • the state of the art attributable representation of Figure 1 illustrates a diesel engine M as a component to be cooled and drive unit of the railcar. Cooling water flows from a cooling water reservoir KR, which is surrounded by fresh air, into a cooling water circuit of the diesel engine M. Fresh air which enters the side wall region of the railcar via a fresh air inlet (not shown in the figure) cools down heated cooling water.
  • a fan L carries the heated fresh air, which is hereinafter referred to by the term "cooling air", via a cooling air outlet KA, which is arranged in the roof area of the railcar.
  • Exhaust gases of the diesel engine M leave the railcar via an exhaust outlet AG also in the roof area of the railcar.
  • the cooling air outlet KA provided in the rear of the railcar.
  • a fan assembly LA includes two fans Ll, L2, which are each arranged at an angle to the rail vehicle longitudinal axis. The angles are chosen so that the exit directions of the fan Ll, L2 each lead on different sides of the following center car over.
  • each of the fans L1, L2 is assigned a flow channel arrangement K1, K2, which is constructed in each case from a number of flow channels oriented parallel to one another.
  • the flow channel arrangements K1, K2 also have the effect of damping the sound development due to the operation of the fans L1, L2.
  • two For flow guidance of the cooling air, which flows out of the cooling air outlet KA, two Drainkbare flow guide LKl, LK2 made of fiber composite material are provided in a transition region between a rear of the railcar and a bow of the following center car. Both flow control valves LKl, LK2 are pivoted horizontally hinged to the two front corners El, E2.
  • the Strömungsleitklappen LKL, LK2 have two basic positions I, II, which in each case a preferred direction for discharging the cooling air is assigned.
  • the flow guide flaps LK1, LK2 are essentially in the direction of the flow channel arrangement K1, K2, from which cooling air reaches them.
  • the free ends of the Strömungsleitklappen LKL, LK2 are adjacent to each other, so that it is directed to the cooling air on the side around the middle car around.
  • the position I of the Strömungsleitklappen LKL, LK2 is shown in dashed lines in Figure 2.
  • the flow-guiding flaps LK1, LK2 can have a surface profiling, in particular for the basic position I, which is impressed horizontally on the side of the flow-guiding flaps LK1, LK2 facing the cooling-air flow. In this way, a preferred direction can be set past the sides of the center carriage for the outflowing cooling air.
  • the flow control flaps LK1, LK2 can additionally be equipped with a sound absorption layer.
  • a tapered support element S is provided in the
  • Transition region between the central car and the railcar projects, wherein the front edge is designed to bear the free ends of the flow control LKl, LK2.
  • the two flow control LKl, LK2 are over a
  • Pneumatic drive PAl conventional type connected to each other, which is articulated in each case on the inner sides of the flow control LKl, LK2.
  • Compressed air control (not shown), which may be housed for example in the central car, a desired basic position for the Strömungsleitklappen LKl, LK2 can be approached, but also intermediate positions for certain flow conditions can be beneficial.
  • Figure 3 shows the front part of the center car in a perspective view, wherein in particular the vertical course of the flow control valves shown in the basic position I LKl, LK2 and the support element S is illustrated.
  • the Strömungsleitklappen LKL, LK2 still be divided. Nor do they necessarily have to span the full vertical extent of the center car.
  • FIG. 3 also shows a second pneumatic drive PA2, which is arranged in the lower region of the flow guidance flaps LK1, LK2, while the first pneumatic drive PA1 can be found in its upper region.
  • the two pneumatic actuators PA1, PA2 are controlled simultaneously.
  • FIG. 1 An arrowhead Pl illustrates how a fresh air flow at the bow of the railcar at its outer contour creates.
  • fresh air passes through two inlet openings FEl in the roof area of the rear of the railcar and a total of four lateral fresh air inlets FE2, of which in the figure, only two are visible in an interior of the railcar (Schu ⁇ schar P2).
  • Cooling of cooling water of the diesel engine M takes place in this interior space by means of a suitable heat exchanger.
  • lamellar heat exchangers are provided which transfer waste heat from the diesel engine to the cooling air.
  • the lamellar heat exchangers can be arranged directly behind the respectively provided intake grids of the fresh air inlets FE1, FE2.
  • the cooling air is mainly deflected upward (arrowhead P4) and exits at an angle of about 90 ° to the direction of the airstream from the transition region between railcar and midcar. For this reason, an immediate deflection of the cooling air is avoided when reaching the roof level of the rail vehicle in the direction of the fresh air inlet FE3 of the center car. Instead, the largest proportion of the fresh air will flow past the outside of the fresh air inlet FE3.
  • LK2 achieved the advantage that favorable temperature characteristics of the incoming fresh air inlet FE3 fresh air for the air conditioning device of the center car can be achieved.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Transportation (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Automation & Control Theory (AREA)
  • Cooling, Air Intake And Gas Exhaust, And Fuel Tank Arrangements In Propulsion Units (AREA)

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Schienenfahrzeug mit einem Triebwagen, der mit wenigstens einer zu kühlenden Komponente, wie einem Diesel-getriebenen Motor (M) oder einem elektrischen Transformator, ausgestattet ist, und mit wenigstens einem, sich an den Triebwagen anschließenden Mittelwagen, wobei der Triebwagen mit einer Kühleinrichtung für die Komponente ausgestattet ist, welche wenigstens einen Frischlufteinlass (FE1, FE2), einen Wärmetauscher und einen Kühlluftauslass (KA) aufweist, wobei ferner der wenigstens eine Mittelwagen eine Klimatisierungseinrichtung für dessen Innenraum aufweist, die einen Frischlufteinlass (FE3) in einem Dachbereich des Mittelwagens umfasst, wobei der Kühlluftauslass (KA) des Triebwagens in einer Heckwand des Triebwagens vorgesehen ist.

Description

Beschreibung
Schienenfahrzeug mit Kühlluft-Strömungsführung
Die Erfindung betrifft ein Schienenfahrzeug mit einem Triebwagen, der mit wenigstens einer zu kühlenden Komponente, wie einem Diesel-getriebenen Motor oder einem elektrischen Transformator, ausgestattet ist, und mit wenigstens einem, sich an den Triebwagen anschließenden Mittelwagen, wobei der Triebwagen mit einer Kühleinrichtung für die Komponente ausgestattet ist, welche wenigstens einen Frischlufteinlass, einen Wärmetauscher und einen Kühlluftauslass aufweist, wobei ferner der wenigstens eine Mittelwagen eine
Klimatisierungseinrichtung für dessen Innenraum aufweist, die einen Frischlufteinlass in einem Dachbereich des Mittelwagens umfasst .
Bei solchen bekannten Schienenfahrzeugen ist der
Kühlluftauslass typischer Weise in einem Dachbereich des Triebwagens bzw. der Lokomotive angeordnet, so dass ausströmende Kühlluft aufgrund des Fahrtwindes im Betrieb des Schienenfahrzeugs bereits relativ kurz hinter dem Kühlluftauslass in turbulente Strömungsbereiche gelangt, welche insbesondere ein relativ frühes Anlegen des Kühlluftstroms an eine Kontur des Schienenfahrzeugs bewirkt. Dieser Effekt nimmt mit ansteigender Betriebsgeschwindigkeit eines Schienenfahrzeugs zu, so dass insbesondere bei Hochgeschwindigkeitsfahrzeugen ein unmittelbares Anlegen des Kühlluftstroms an eine Außenkontur des Schienenfahrzeugs zu beobachten ist.
Der Effekt des Anlegens des Kühlluftstroms an die äußere Kontur eines Schienenfahrzeugs hat den Nachteil, dass im
Dachbereich des nachfolgenden Mittelwagens ein hoher Anteil an Kühlluft aus der Motorkühleinrichtung des Triebwagens vorliegt. In diesem Dachbereich des Mittelwagens ist typischer Weise ebenfalls ein Frischlufteinlass für in einen Innenraum des Mittelwagens zu leitende Frischluft für eine Klimatisierungseinrichtung angeordnet. Da jedoch die aus dem Kühlluftauslass strömende Kühlluft aufgrund der Wechselwirkung mit dem Kühlwasser der Kühleinrichtung in dem Wärmetauscher stark erwärmt sein kann, ist die an dem Frischlufteinlass des Mittelwagens vorliegende Luft nicht optimal für Klimatisierungszwecke im Mittelwagen geeignet. Wenn die zu kühlende Komponente ein Diesel-getriebener Motor ist, kommt hinzu, dass die Kühlluft mit Abgasen des
Dieselmotors gemischt sein kann, wodurch eine Luftqualität herabgesetzt wird.
Ausgehend hiervon liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein Schienenfahrzeug der eingangs genannten Art derart weiterzuentwickeln, dass Qualitätsparameter der Luft, die an dem Frischlufteinlass in dem Dachbereich des Mittelwagens vorliegt, verbessert werden.
Diese Aufgabe wird bei dem eingangs genannten
Schienenfahrzeug dadurch gelöst, dass der Kühlluftauslass des Triebwagens in einer Heckwand des Triebwagens vorgesehen ist.
Durch die Anordnung des Kühlluftauslasses in der Heckwand des Triebwagens wird erreicht, dass austretende Kühlluft in den Übergangsbereich zwischen dem Triebwagen und dem Mittelwagen gelangt. Dabei ist zu erwarten, dass auch ohne weitere Maßnahmen erhebliche Anteile der erwärmten Kühlluft nicht in den Dachbereich des nachfolgenden Mittelwagens gelangen. Insofern ist der Anteil dieser erwärmten Kühlluft in einem Raumbereich vor dem Frischlufteinlass für die Klimatisierungseinrichtung des Mittelwagens gegenüber dem Stand der Technik vermindert.
Bevorzugt kann für den Kühlluftauslass eine Lüfteranordnung vorgesehen sein, die zum seitlichen Umlenken der Kühlluft ausgebildet ist. Eine solche Lüfteranordnung wird im Triebwagen unmittelbar vor dem Kühlluftauslass anzuordnen sein, wobei eine Abströmrichtung der eingesetzten Lüfter geeignet gewählt werden kann.
Bevorzugt ist der Kühlluftauslass mit einem Schalldämpfer ausgestattet, der Strömungskanäle zum seitlichen Umlenken der Kühlluft aufweist. Diese Strömungskanäle können dann in einem Winkel zu einer Schienenfahrzeuglängsachse hinter einem Lüfter der Lüfteranordnung vorgesehen werden. Der Winkel kann dabei so bemessen sein, dass die Strömungskanäle die Kühlluft in eine Richtung lenken, die an Seitenwänden des nachfolgenden Mittelwagens vorbei führt. Beispielsweise können zwei Lüfter verwendet werden, von denen der eine die Kühlluft an der einen Seitenwand des Mittelwagens und der andere Lüfter die Kühlluft an der anderen Seite des Mittelwagens vorbei führt, und zwar unter Zwischenschaltung jeweils eines Schalldämpfers, der mit den oben beschriebenen Strömungskanälen ausgestattet ist.
Zur weiteren Unterstützung einer Strömungsführung für die Kühlluft, die aus dem Kühlluftauslass kommt, kann vorgesehen sein, dass in einem Zwischenraum zwischen dem Triebwagen und dem wenigstens einen Mittelwagen Strömungsleitklappen derart angeordnet sind, dass die Kühlluft in einem Übergangsbereich zwischen dem Triebwagen und dem Mittelwagen seitlich umlenkbar ist.
Solche Strömungsleitklappen können beispielsweise etwa entsprechend dem Winkel der Strömungskanäle ausgerichtet sein, so dass die Strömungskanäle gemeinsam mit den Strömungsleitklappen eine gezielte Kühlluftführung bewirken.
Allgemein sollten die Strömungsleitklappen um etwa 45° bis 60° gegenüber einer Schienenfahrzeuglängsachse angestellt sein, und zwar spiegelsymmetrisch bezüglich einer vertikalen, mittleren Längsebene des Schienenfahrzeugs.
Vorteilhafterweise können die Strömungsleitklappen in den vorderen Eckbereichen des Mittelwagens vertikal angebracht sein. Zum seitlichen Umlenken der Kühlluft werden die Strömungsleitklappen dann in Richtung auf den Triebwagen aufeinander zu verlaufen. Bei Bedarf können sie an einem vertikalen Stützelement, das im mittleren Bereich der Bugwand des Mittelwagens angeordnet ist, abgestützt sein.
Die Strömungsleitklappen können fest an den vorderen Eckbereichen des Mittelwagens angebracht sein, so dass permanent eine seitliche Umlenkung der Kühlluft aus dem Kühlluftauslass bewirkt wird. Es wird jedoch als bevorzugt angesehen, wenn die Strömungsleitklappen beweglich angebracht sind, mittels eines Antriebes zwischen einer ersten Stellung für seitliche Umlenkung der Kühlluft und einer zweiten Stellung für eine Ablenkung der Kühlluft nach oben verschwenkbar sind und horizontal entsprechend dem Abstand zwischen dem Triebwagen und dem Mittelwagen bemessen sind. Dabei entspricht die erste Stellung der Strömungsleitklappen dem Fall einer ausschließlich seitlichen Umlenkung der Kühlluft, wobei die Strömungsleitklappen, wie oben beschrieben, angestellt sind. Für die zweite Stellung stehen die Strömungsleitklappen etwa in Längsrichtung des Schienenfahrzeugs, so dass die Seiten des Übergangsbereiches zwischen dem Triebwagen und dem Mittelwagen im Wesentlichen verschlossen sind. Austretende Kühlluft wird dann aus dem Übergangsbereich weit überwiegend nach oben abgeführt. Dabei tritt die Kühlluft nach oben unter einem sehr großen Winkel gegenüber der Richtung des Fahrtwindes aus, so dass auch in diesem Fall die Kühlluft weitestgehend an einem Frischlufteinlass der Klimatisierungseinrichtung des Mittelwagens vorbei gelangt.
Die zweite Stellung der Strömungsleitklappen betrifft insbesondere den Anwendungsfall, dass ein Schienenfahrzeug in einen Bahnhof einfährt, wobei ein Abführen der Kühlluft ausschließlich zur Seite, d. h. Richtung Bahnsteig, nicht wünschenswert ist. Abhängig von den Strömungsverhältnissen können die Strömungsleitklappen auch Zwischenstellungen annehmen . Der Antrieb für die Strömungsleitklappen kann bevorzugt auf Druckluft basieren. Zum Vermindern von Geräuschentwicklung können die Strömungsleitklappen mit einer Schallabsorptionsschicht versehen sein.
Als günstiges Baumaterial für die Strömungsleitklappen können Faserverbundwerkstoffe verwendet werden.
Zur Erhöhung einer Zuverlässigkeit der Strömungsführung können die Strömungsleitklappen profiliert sein. Dies betrifft insbesondere die erste Stellung der Strömungsleitklappen für eine seitliche Umlenkung der Kühlluft.
Die Erfindung ist grundsätzlich auf Schienenfahrzeuge mit Triebwagen aller Art anwendbar, insbesondere auch bei Hochgeschwindigkeits-Elektro-Triebwagen, die zu kühlende elektrische Komponenten, wie einen Transformator oder auch Fahrmotoren, aufweisen.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand von Ausführungsbeispielen noch näher beschrieben. Es zeigen:
Figur 1 eine schematische Teil-Querschnittsansicht eines Triebwagens nach dem Stand der Technik,
Figur 2 eine Ansicht von oben auf einen
Schienenfahrzeugabschnitt im Bereich zwischen einem Triebwagen und einem sich an den Triebwagen anschließenden Mittelwagen,
Figur 3 eine perspektivische Ansicht auf einen
Vorderabschnitt des Mittelwagens von Figur 1 und
Figur 4 eine Seitenansicht des Triebwagens und des Mittelwagens von Figur 1. Die dem Stand der Technik zuzurechnende Darstellung von Figur 1 veranschaulicht einen Dieselmotor M als zu kühlende Komponente und Antriebsaggregat des Triebwagens. Aus einem von Frischluft umströmten Kühlwasserreservoir KR strömt Kühlwasser in einen Kühlwasserkreislauf des Dieselmotors M. Frischluft, die über einen in der Figur nicht dargestellten Frischlufteinlass im Seitenwandbereich des Triebwagens eintritt, kühlt erhitztes Kühlwasser ab. Ein Lüfter L führt die erwärmte Frischluft, die nachfolgend mit dem Begriff „Kühlluft" bezeichnet wird, über einen Kühlluftauslass KA ab, der im Dachbereich des Triebwagens angeordnet ist.
Abgase des Dieselmotors M verlassen den Triebwagen über einen Abgasauslass AG ebenfalls im Dachbereich des Triebwagens.
Wie aus Figur 2 hervorgeht, ist gemäß eines
Ausführungsbeispiels der Erfindung der Kühlluftauslass KA im Heckbereich des Triebwagens vorgesehen. Eine Lüfteranordnung LA umfasst zwei Lüfter Ll, L2, die jeweils in einem Winkel zur Schienenfahrzeuglängsachse angeordnet sind. Die Winkel sind dabei so gewählt, dass die Austrittsrichtungen der Lüfter Ll, L2 jeweils auf verschiedenen Seiten des nachfolgenden Mittelwagens vorbei führen.
Zur besseren Kontrolle der Strömungsrichtung der Kühlluft ist jedem der Lüfter Ll, L2 eine Strömungskanalanordnung Kl, K2 zugeordnet, die jeweils aus einer Anzahl, zueinander parallel ausgerichteter Strömungskanäle aufgebaut ist. Die Strömungskanalanordnungen Kl, K2 haben außerdem den Effekt einer Dämpfung der Schallentwicklung aufgrund des Betriebes der Lüfter Ll, L2.
Zur Strömungsführung der Kühlluft, die aus dem Kühlluftauslass KA ausströmt, sind in einem Übergangsbereich zwischen einem Heck des Triebwagens und einem Bug des nachfolgenden Mittelwagens zwei verschenkbare Strömungsleitklappen LKl, LK2 aus Faserverbundwerkstoff vorgesehen. Beide Strömungsleitklappen LKl, LK2 sind horizontal verschwenkbar an den beiden vorderen Eckbereichen El, E2 angelenkt.
Die Strömungsleitklappen LKl, LK2 weisen zwei Grundstellungen I, II auf, denen jeweils eine Vorzugsrichtung zum Abführen der Kühlluft zugeordnet ist. Bei der Grundstellung I stehen die Strömungsleitklappen LKl, LK2 im Wesentlichen in Richtung der Strömungskanalanordnung Kl, K2, von der aus Kühlluft zu ihnen gelangt. Insofern stehen die freien Enden der Strömungsleitklappen LKl, LK2 benachbart zueinander, so dass auf sie treffende Kühlluft seitlich um den Mittelwagen herum gelenkt wird. Die Stellung I der Strömungsleitklappen LKl, LK2 ist in der Figur 2 gestrichelt dargestellt.
Die Strömungsleitklappen LKl, LK2 können insbesondere für die Grundstellung I eine Oberflächenprofilierung aufweisen, die auf der dem Kühlluftstrom zugewandten Seite der Strömungsleitklappen LKl, LK2 horizontal eingeprägt ist. Auf diese Weise lässt sich für die ausströmende Kühlluft eine Vorzugsrichtung an den Seiten des Mittelwagens vorbei festlegen .
Zur Verminderung von Geräuschentwicklung können die Strömungsleitklappen LKl, LK2 zusätzlich mit einer Schallabsorptionsschicht ausgestattet sein.
Um dem Druck der austretenden Kühlluft entgegenzuwirken, der auf die Strömungsleitklappen LKl, LK2 in der Grundstellung I ausgeübt wird, ist, Mittelwagen ausgehend, ein spitz zulaufendes Stützelement S vorgesehen, das in den
Übergangsbereich zwischen dem Mittelwagen und dem Triebwagen hineinragt, wobei dessen Vorderkante zur Anlage der freien Enden der Strömungsleitklappen LKl, LK2 ausgeführt ist.
In der Grundstellung II der Strömungsleitklappen LKl, LK2, verlaufen diese im Wesentlichen in Längsrichtung des Schienenfahrzeugs. Dabei gelangen die freien Enden der Strömungsleitklappen LKl, LK2 zur Anlage an Innenseiten von Eckvorsprüngen Vl, V2 des Triebwagens, so dass sie den Übergangsbereich zwischen dem Triebwagen und dem Mittelwagen seitlich verschließen.
Die beiden Strömungsleitklappen LKl, LK2 sind über einen
Pneumatikantrieb PAl herkömmlicher Art miteinander verbunden, der jeweils an den Innenseiten der Strömungsleitklappen LKl, LK2 angelenkt ist. Mittels einer geeigneten
Druckluftsteuerung (nicht dargestellt) , die beispielsweise im Mittelwagen untergebracht sein kann, ist eine gewünschte Grundstellung für die Strömungsleitklappen LKl, LK2 anfahrbar, wobei aber auch Zwischenstellungen für bestimmte Strömungsverhältnisse günstig sein können.
Figur 3 zeigt den vorderen Teil des Mittelwagens in einer perspektivischen Ansicht, wobei insbesondere der vertikale Verlauf der in der Grundstellung I dargestellten Strömungsleitklappen LKl, LK2 und des Stützelementes S veranschaulicht ist. Selbstverständlich können bei alternativen Ausführungsformen die Strömungsleitklappen LKl, LK2 noch unterteilt sein. Sie müssen sich auch nicht notwendiger Weise über die gesamte vertikale Ausdehnung des Mittelwagens erstrecken.
In Figur 3 ist außerdem ein zweiter Pneumatikantrieb PA2 zu sehen, der im unteren Bereich der Strömungsleitklappen LKl, LK2 angeordnet ist, während der erste Pneumatikantrieb PAl in deren oberen Bereich zu finden ist. Die beiden Pneumatikantriebe PAl, PA2 werden simultan angesteuert.
Die Gesamtansicht eines Triebwagens und eines sich daran anschließenden Mittelwagens ist in Figur 4 veranschaulicht. Eine Pfeilschar Pl veranschaulicht, wie sich eine Frischluftströmung am Bug des Triebwagens an dessen äußere Kontur anlegt. Auf diesem Weg gelangt Frischluft über zwei Eintrittsöffnungen FEl im Dachbereich des Hecks des Triebwagens sowie über insgesamt vier seitliche Frischlufteinlässe FE2, von denen in der Figur lediglich zwei sichtbar sind, in einen Innenraum des Triebwagens (Pfeilschar P2) . In diesem Innenraum erfolgt mittels eines geeigneten Wärmetauschers eine Abkühlung von Kühlwasser des Dieselmotors M. Jeweils unmittelbar hinter einem der Frischlufteinlässe FEl, FE2 sind Lamellen-Wärmetauscher vorgesehen, welche eine Abwärme des Dieselmotors auf die Kühlluft übertragen. Insofern können die Lamellen-Wärmetauscher unmittelbar hinter den jeweils vorgesehenen Einsauggittern der Frischlufteinlässe FEl, FE2 angeordnet sein.
Erwärmte Kühlluft tritt aus dem Heck des Triebwagens im Wesentlichen horizontal aus. Sofern die Strömungsleitklappen LKl, LK2 die Grundstellung von I einnehmen, erfolgt, wie in Figur 4 mit Hilfe der Pfeilschar P3 dargestellt ist, eine seitliche Umlenkung der Kühlluft, die dann weiter an einer Seitenwand des Mittelwagens entlang strömt. Insbesondere gelangt die umgelenkte erwärmte Kühlluft im Wesentlichen nicht in den Dachbereich des Mittelwagens, in dem ein Frischlufteinlass FE3 für eine Klimatisierungseinrichtung des Mittelwagens untergebracht ist. Wird die
Strömungsleitklappenstellung II aus Figur 1 eingenommen, wird die Kühlluft überwiegend nach oben abgelenkt (Pfeilschar P4) und tritt unter einem Winkel von ca. 90° zur Richtung des Fahrtwindes aus dem Übergangsbereich zwischen Triebwagen und Mittelwagen aus. Aus diesem Grund wird eine unmittelbare Umlenkung der Kühlluft bei Erreichen des Dachniveaus des Schienenfahrzeugs in Richtung auf den Frischlufteinlass FE3 des Mittelwagens vermieden. Vielmehr wird der größte Anteil der Frischluft außen an dem Frischlufteinlass FE3 vorbeiströmen.
Auf diese Weise wird sowohl bei der Grundstellung I als auch bei der Grundstellung II für die Strömungsleitklappen LKl, LK2 der Vorteil erzielt, dass günstige Temperatureigenschaften der bei dem Frischlufteinlass FE3 einströmenden Frischluft für die Klimatisierungseinrichtung des Mittelwagens erreicht werden.

Claims

Patentansprüche
1. Schienenfahrzeug mit einem Triebwagen, der mit wenigstens einer zu kühlenden Komponente, wie einem Diesel-getriebenen Motor (M) oder einem elektrischen Transformator, ausgestattet ist, und mit wenigstens einem, sich an den Triebwagen anschließenden Mittelwagen, wobei der Triebwagen mit einer Kühleinrichtung für die
Komponente ausgestattet ist, welche wenigstens einen Frischlufteinlass (FEl, FE2), einen Wärmetauscher und einen
Kühlluftauslass (KA) aufweist, wobei ferner der wenigstens eine Mittelwagen eine
Klimatisierungseinrichtung für dessen Innenraum aufweist, die einen Frischlufteinlass (FE3) in einem Dachbereich des Mittelwagens umfasst, dadurch gekennzeichnet, dass der Kühlluftauslass (KA) des Triebwagens in einer
Heckwand des Triebwagens vorgesehen ist.
2. Schienenfahrzeug nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass für den Kühlluftauslass (KA) eine Lüfteranordnung (Ll,
L2) vorgesehen ist, die zum seitlichen Umlenken der Kühlluft ausgebildet ist.
3. Schienenfahrzeug nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Kühlluftauslass (KA) mit einem Schalldämpfer ausgestattet ist, der Strömungskanäle (Kl, K2) zum seitlichen Umlenken der Kühlluft aufweist.
4. Schienenfahrzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass in einem Zwischenraum zwischen dem Triebwagen und dem wenigstens einen Mittelwagen Strömungsleitklappen (LKl, LK2) derart angeordnet sind, dass die Kühlluft in einem Übergangsbereich zwischen dem Triebwagen und dem Mittelwagen seitlich umlenkbar ist.
5. Schienenfahrzeug nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Strömungsleitklappen (LKl, LK2) in den vorderen Eckbereichen (El, E2) des Mittelwagens vertikal angebracht sind.
6. Schienenfahrzeug nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Strömungsleitklappen (LKl, LK2) beweglich angebracht, mittels eines Antriebes (PAl, PA2) zwischen einer ersten Stellung (I) für seitliche Umlenkung der Kühlluft und einer zweiten Stellung (II) für eine Ablenkung der Kühlluft nach oben verschwenkbar und horizontal entsprechend dem Abstand zwischen dem Triebwagen und dem Mittelwagen bemessen sind.
7. Schienenfahrzeug nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Strömungsleitklappen (LKl, LK2) entgegen einer Krafteinwirkung der Kühlluft in der ersten (I) und der zweiten Stellung (II) abgestützt sind.
8. Schienenfahrzeug nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Antrieb (PAl, PA2) für die Strömungsleitklappen (LKl, LK2) auf Druckluft basiert.
9. Schienenfahrzeug nach einem der Ansprüche 4 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Strömungsleitklappen (LKl, LK2) jeweils mit einer Schallabsorptionsschicht versehen sind.
10. Schienenfahrzeug nach einem der Ansprüche 4 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Strömungsleitklappen (LKl, LK2) in Form von Faserverbundwerkbauteilen vorliegen .
11. Schienenfahrzeug nach einem der Ansprüche 4 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Strömungsleitklappen (LKl, LK2) zur Strömungsführung profiliert sind.
12. Schienenfahrzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass der Wärmetauscher als Lamellen-Wärmetauscher ausgebildet und unmittelbar hinter einem Einlassgitter des Frischlufteinlasses (FEl, FE2) angeordnet ist.
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