WO2014170398A1

WO2014170398A1 - Kraftfahrzeug-motorkühlung-lüfterzarge mit staudruckklappen

Info

Publication number: WO2014170398A1
Application number: PCT/EP2014/057800
Authority: WO
Inventors: Nils Springer
Original assignee: Brose Fahrzeugteile GmbH & Co. Kommanditgesellschaft, Würzburg
Priority date: 2013-04-16
Filing date: 2014-04-16
Publication date: 2014-10-23
Also published as: DE102013006499A1

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Lüfterzarge (24) eines Kraftfahrzeugs, mit einem Zargenkörper (20), in den eine Lüfteröffnung (18) und eine Anzahl von Staudruckklappenoffnungen (28) eingebracht sind. Die Lüfterzarge (24) umfasst ferner eine Anzahl von Staudruckklappen (30) zum Verschließen der Staudruckklappenoffnungen (28). Die Gesamtfläche (32) der Staudruckklappenoffnungen (28) ist größer als die Fläche (34) der Lüfteröffnung (18). Alternativ oder in Kombination hierzu ist in Richtung der Schmalseite (25) des Zargenkörpers (20) zumindest eine der Staudruckklappenoffnungen (28) hinter der Lüfteröffnung (18) angeordnet.

Description

Beschreibung

KRAFTFAHRZEUG-MOTORKÜHLUNG-LÜFTERZARGE MIT STAUDRUCKKLAPPEN

Die Erfindung betrifft eine Lüfterzarge eines Kraftfahrzeugs, mit einem Zargenkörper, in den eine Lüfteröffnung und eine Anzahl von Staudruckklappenöffnun- gen eingebracht sind.

Kraftfahrzeuge mit einem Verbrennungsmotor weisen während des Betriebs eine beträchtliche Wärmeentwicklung auf. Zum Halten der Betriebstemperatur des Verbrennungsmotors und auch für den Betrieb einer Klimaanlage wird üblicherweise ein flüssiges Kühlmittel eingesetzt, welches wiederrum gekühlt werden muss. Dies erfolgt üblicherweise mittels Fahrtwind, welche durch ein Kühlernetz streicht, das im Wärmeaustausch zu dem Kühlmittel steht. Beispielsweise wird das Kühlmittel in Rohre geleitet, die in das Kühlernetz eingearbeitet sind. Da insbesondere bei geringen Fahrzeuggeschwindigkeiten der Fahrtwind zur Kühlung normalerweise nicht ausreicht, ist es beispielsweise aus der EP 1 621 773 A1 bekannt, einen elektrischen Lüfter zu verwenden, mittels dessen der Fahrtwind verstärkt wird.

Hierbei wird der Lüfter in Fahrtrichtung hinter dem Kühlernetz angeordnet. Mit Hilfe eines Lüfterrads des Lüfters wird die Luft durch das Kühlernetz hindurch gesaugt und auf den Verbrennungsmotor gelenkt. Falls zusätzlich zum Kühlernetz noch ein Kondensatornetz eines Verflüssigers einer Klimaanlage vorhanden ist, so wird üblicherweise das Kondensatornetz in Fahrtwindrichtung vor dem Kühlernetz angeordnet. Das Lüfterrad ist üblicherweise in einer kreisförmigen Aussparung eines Zargenkörpers einer Lüfterzarge angeordnet, mittels derer die Luft durch das Kühlernetz geleitet wird, wobei der Zargenkörper das Kühlernetz im Wesentlichen vollständig bedeckt.

Zur Erreichung eines hohen Wirkungsgrad des Lüfters ist der Zargenkörper abgesehen von der kreisförmigen Aussparung im Wesentlichen luftdicht ausgeführt. Auf diese Weise ist der Druckunterschied zwischen dem Bereich vor dem Kühlernetz und dem Bereich hinter dem Zargenkörper vergleichsweise groß. Bei einem Stillstand des Fahrzeugs wird somit eine vergleichsweise große Luftmenge durch das Kühlernetz gesaugt.

Sobald das Kraftfahrzeug mit einer vergleichsweise großen Geschwindigkeit bewegt wird, wird der Fahrtwind vor dem Zargenkörper und dem Kühlernetz gestaut. Folglich tritt nur ein bestimmter Anteil des Fahrtwindes durch das Kühlernetz hindurch. Daher ist die Kühlung des Kühlernetzes und der Kühlflüssigkeit bei der Verwendung eines luftdichten Zargenkörpers reduziert.

Zur Behebung dieses Problems wird in der DE 20 2004 010 030 U1 vorgeschlagen, in den Zargenkörper mit jeweils einer Staudruckklappe verschließbare Staud- ruckklappenöffnungen einzubringen. Bei einem Betrieb des Lüfters während eines Stillstands des Fahrzeugs sind die Staudruckklappenöffnungen mittels der Staudruckklappen verschlossen, was einen vergleichsweise großen Druckunterschied zwischen dem Bereich vor und hinter der Lüfterzarge bedingt. Sobald die Staudruckklappen von einem Fahrtwind beaufschlagt werden, also sobald das Kraftfahrzeug bewegt wird, verschwenken die Staudruckklappen in einen geöffneten Zustand und der Fahrtwind strömt zusätzlich zu der Aussparung für das Lüfterrad auch durch die Staudruckklappenöffnungen. Auf diese Weise ist das durch das Kühlernetz strömende Luftvolumen erhöht.

In der DE 10 2007 0036 475 A1 ist offenbart, eine Vielzahl von gleichartigen Staudruckklappenöffnungen mit den zugehörigen Staudruckklappen in Staudruckklappenfeldern anzuordnen. Die Staudruckklappenfelder werden entsprechend der fahrzeugspezifischen Strömungsbedingungen im Motorraum gestaltet, wobei die Lüfterzarge in einem lüfternahen Bereich frei von jeglichen Staudruckklappen- öffnungen ist.

Die DE 10 2008 049 275 A1 und die US 2007/01 19395 A1 offenbaren jeweils eine Lüfterzarge mit schwenkbaren Staudruckklappen. Im Falle der DE 10 2008 049 275 A1 werden die Staudruckklappen geregelt blockiert, um eine negative Auswirkung auf den c_w-Wert des Kraftfahrzeugs zu vermeiden oder zumindest zu verringern. Im Falle der US 2007/01 19395 A1 sind zur Ausnutzung des vorhandenen Platzes die Staudruckklappen und die Staudruckklappenöffnungen in Fahrtwindrichtung versetzt angeordnet.

Aus der EP 2 335 963 A1 ist bekannt, den zur Verringerung von Windgeräuschen den Querschnitt von Lamellen anzupassen, mittels derer eine in den Motorraum eindringender Luftstrom geregelt wird.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Lüfterzarge eines Kraftfahrzeugs anzugeben, bei der die Kühlleistung erhöht ist, die insbesondere vergleichsweise kostengünstig herstellbar ist, und die zweckmäßigerweise einen geringen Platzbedarf aufweist.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale des Anspruchs 1 und unabhängig hiervon durch die Merkmale des Anspruchs 3 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen und Ausgestaltungen sind Gegenstand der Unteransprüche.

Die Lüfterzarge weist einen Zargenkörper und eine Anzahl von Staudruckklappen auf. In den Zargenkörper, der beispielsweise aus einem Kunststoff besteht und insbesondere mittels Spritzgusstechnik gefertigt ist, ist eine Lüfteröffnung und eine Anzahl, also mindestens zwei, vorzugsweise zehn oder mehr, von Staudruckklappenöffnungen eingebracht. Die Staudruckklappenöffnungen sind mittels der Staudruckklappen verschließbar und die Lüfterzarge somit in einen geschlossenen Zustand überführbar.

Im Montagezustand ist an dem Zargenkörper ein Lüfter befestigt, der insbesondere als Axiallüfter ausgeführt ist, und der vorzugsweise elektromotorisch betrieben ist. Zweckmäßigerweise ist innerhalb der Lüfteröffnung ein Lüfterrad des Lüfters angeordnet, mittels dessen bei Betrieb des Lüfters Luft durch die Lüfterzarge gesaugt oder geblasen wird.

Die Gesamtfläche der Staudruckklappenöffnungen, also die Summe der Flächen der einzelnen Staudruckklappenöffnungen, ist größer als die Fläche der Lüfteröffnung. Aufgrund der bei geöffneten Staudruckklappen vergleichsweise großen frei durchströmbaren Fläche ist eine Kühlleistung erhöht, insbesondere bei einer Bewegung des Kraftfahrzeugs mit annähernd dessen Maximalgeschwindigkeit. Wegen der vergleichsweise kleinen Lüfteröffnung ist es ermöglicht, ein Lüfterrad mit einem ebenso verringerten Durchmesser zu verwenden ohne übermäßige Leckluft zwischen dem Lüfterrad und dem Zargenkörper in Kauf nehmen zu müssen. Darüber hinaus ist bei einem verringerten Lüfterraddurchmesser und gleichbleibender Rotationsgeschwindigkeit des Lüfterrads die Geräuschentwicklung des Lüfters reduziert.

Insbesondere ist die Gesamtfläche der Staudruckklappenoffnungen größer als die Fläche der Lüfteröffnung zuzüglich 10%, 20%, 30% oder 40%. Geeigneterweise ist die das Verhältnis der Gesamtfläche der Staudruckklappenoffnungen zu der Fläche der Lüfteröffnung größer als 1 ,5, 1 ,6 oder 1 ,7. Alternativ ist das Verhältnis größer als 1 ,8, 1 ,9 oder 2,0.

Beispielsweise ist die Gesamtfläche der Staudruckklappenoffnungen kleiner oder gleich dem 2-fachen, 1 ,9-fachen, 1 ,8-fachen oder 1 ,7-fachen der Fläche der Lüfteröffnung. Alternativ ist die Gesamtfläche der Staudruckklappenoffnungen kleiner oder gleich dem 1 ,6-fachen, 1 ,5-fachen, 1 ,4-fachen oder 1 ,3-fachen der Fläche der Lüfteröffnung.

In einer weiteren Ausführungsform der Erfindung ist das Verhältnis zwischen der Gesamtfläche der Staudruckklappenoffnungen und der Fläche der Lüfteröffnung kleiner als 1 ,2 oder 1 ,1 . Auf diese Weise ist auch bei geschlossenen Staudruckklappen ein Durchtritt eines vergleichsweise großen Luftvolumens durch die Lüfterzarge aufgrund der vergleichsweise großen Lüfteröffnung ermöglicht.

Besonders bevorzugt ist das Verhältnis zwischen der Gesamtfläche der Staudruckklappenoffnungen und der Fläche der Lüfteröffnung zwischen 1 ,1 und 1 ,9, zwischen 1 ,2 und 1 ,8 oder 1 ,3 und 1 ,7. Alternativ ist das Verhältnis zwischen 1 ,4 und 1 ,6 und insbesondere im Wesentlichen gleich 1 ,5. Alternativ umfasst die Lüfterzarge eine Anzahl von Staudruckklappen und einen Zargenkörper, der zweckmäßigerweise aus einem Kunststoff besteht und zum Beispiel mittels Spritzgusstechnik gefertigt ist. In den Zargenkörper sind eine Lüf- teröffnung und eine Anzahl, also mindestens zwei, vorzugsweise zehn oder mehr, von Staudruckklappenoffnungen eingebracht. Die Staudruckklappenoffnungen sind mittels der Staudruckklappen verschließbar und die Lüfterzarge somit in einen geschlossenen Zustand überführbar.

In Richtung der Schmalseite des Zargenkörpers ist zumindest eine der Staudruckklappenoffnungen vor oder hinter der Lüfteröffnung angeordnet. Mit anderen Worten steht bei einer Projektion der Lüfteröffnung und der Staudruckklappenoffnungen auf eine Gerade in Richtung der Schmalseite des Zargenkörpers zumindest eine der Projektionen der Staudruckklappenoffnungen über. Beispielsweise befindet sich zumindest die Hälfte der Fläche dieser Staudruckklappenoffnung hinter der Lüfteröffnung, und insbesondere befindet sich diese Staudruckklappenoffnung vollständig hinter der Lüfteröffnung. Hierbei sind die beiden Projektion besonders bevorzugt beabstandet zueinander. Im bestimmungsgemäßen Montagezustand der Lüfterzarge in einem Kraftfahrzeug bedeutet vor und/oder hinter der Lüfteröffnung oberhalb bzw. unterhalb dieser Lüfteröffnung, d.h. die betreffende Staudruckklappenoffnung befindet sich dann zwischen der Lüfteröffnung und einer der Längsseiten der Lüfterzarge.

Bei einer Projektion des Zargenkörpers in die Ebene, in der der Zargenkörper vorwiegend liegt, bezeichnet die Schmalseite die Seite der Projektion mit der geringsten Ausdehnung. Insbesondere ist hierbei die Ebene parallel zu der Lüfteröffnung. Mit anderen Worten wird der Querschnitt des Zargenkörpers parallel zu der Lüfteröffnung ermittelt und aus bei diesem Querschnitt die kürzeste Seite als Schmalseite herangezogen. Die Richtung der Schmalseite ist dabei parallel zur Schmalseite. Aufgrund einer derartigen Positionierung einer der Staudruckklappenoffnungen ist es ermöglicht, in einen vergleichsweise großen Bereich des Zargenkörpers Staudruckklappenoffnungen einzubringen, also die Gesamtfläche der Staudruckklappenoffnungen zu erhöhen. Besonders bevorzugt ist in Richtung der Schmalseite des Zargenkörpers zumindest eine der Staudruckklappenöffnungen hinter der Lüfteröffnung angeordnet, und die Gesamtfläche der Staudruckklappenöffnungen ist zusätzlich größer als die Fläche der Lüfteröffnung, wobei die Gesamtfläche der Staudruckklappenöffnungen insbesondere kleiner als das Doppelte der Fläche der Lüfteröffnung ist. Hierbei sind die vorhergehend angegebenen Größenverhältnisse der Gesamtfläche der Staudruckklappenöffnungen zu der Fläche der Lüfteröffnung auch auf diese Variante der Lüfterzarge zu übertragen.

Jede der Lüfterzargen, im Weiteren lediglich als die Lüfterzarge bezeichnet, dient bevorzugt der Abdeckung eines Kühlers, wobei im Montagezustand ein Kühlernetz des Kühlers insbesondere im Wesentlichen vollständig von der Lüfterzarge abgedeckt ist. Mit anderen Worten ist der Querschnitt der Lüfterzarge zumindest größer, vorzugsweise gleichgroß, als der Querschnitt des Kühlernetzes, wobei der Querschnitt vorzugsweise senkrecht zu der Lüfteröffnung ist. Der Zargenkörper ist im montierten Zustand zum Beispiel an dem Kühlernetz angebunden und bevorzugt mit diesem verschraubt oder verclipst. Ebenfalls ist denkbar, dass die Lüfterzarge oder zumindest der Zargenkörper anderweitig in der Nähe des Kühlernetzes positioniert ist, wobei zweckmäßigerweise der Zwischenraum zwischen dem Kühlernetz abgedichtet ist. Mit anderen Worten ist der Zargenkörper pneumatisch mit dem Kühlernetz verbunden. Beispielsweise sind das Kühlernetz und die Lüfterzarge ein Bestandteil einer Klimaanlage oder eines Hauptlüfters eines Kraftfahrzeugs, mittels dessen eine Verbrennungskraftmaschine des Kraftfahrzeugs gekühlt wird.

Die Staudruckklappen sind geeigneterweise als ebene Platte ausgeführt. Insbesondere sind die Staudruckklappenöffnungen im geschlossenen Zustand von den Staudruckklappen vollständig abgedeckt, wobei beispielsweise die Staudruckklappen an dem Zargenkörper anliegen. Zweckmäßigerweise befindet sich im geöffneten Zustand zwischen den Staudruckklappen und dem Zargenkörper zumindest teilweise ein Schlitz, durch den Luft strömen kann. Geeigneterweise befindet sich die Staudruckklappe bei einem Stillstand des Kraftfahrzeugs in dem geschlossenen Zustand und wird vom Fahrtwind bei oder ab einer bestimmten Ge- schwind ig keit in einen geöffneten Zustand überführt. Insbesondere wird der Schlitz zwischen der Staudruckklappe und dem Zargenkörper mit zunehmender Geschwindigkeit aufgeweitet.

Zweckmäßigerweise beträgt die Anzahl der Staudruckklappen der Anzahl der Staudruckklappenoffnungen, und insbesondere ist jeder der Staudruckklappen genau eine der Staudruckklappenoffnungen zugeordnet. Besonders bevorzugt stehen die Staudruckklappen hierbei über, mit anderen Worten ist die Fläche der Staudruckklappen größer als die der zugeordneten Staudruckklappenöffnung. Somit ist eine Leckluft zwischen der jeweiligen Staudruckklappe und dem Zargenkörper durch die zugeordnete Staudruckklappenöffnung hindurch reduziert. Zur Öffnung der Staudruckklappenoffnungen werden die Staudruckklappen bevorzugt verschwenkt. Geeigneterweise sind hierfür die Staudruckklappen schwenkbar an dem Zargenkörper angebunden.

Zum Beispiel sind die Staudruckklappenoffnungen, mindestens jedoch eine der Staudruckklappenoffnungen, mit einem Kragen umgeben. Auf diese Weise ist es ermöglicht, eine Turbulenzenbildung in der durch die Staudruckklappenöffnung strömenden Luft zu unterbinden oder zumindest zu verringern. Geeigneterweise ist der Kragen hohlzylindrisch geformt. Alternativ ist der Kragen konisch verjüngt, wobei die Verjüngung entweder in Richtung des hindurchtretenden Luftstroms, im Weiteren als Fahrtwindrichtung bezeichnet, oder entgegen diesem ist. Insbesondere wird zur Ermittlung der Gesamtfläche der Staudruckklappenoffnungen die effektive Öffnungsfläche der Staudruckklappenoffnungen herangezogen, also die kleinste Fläche der jeweiligen Staudruckklappenöffnung senkrecht zur Fahrtwindrichtung.

Vorzugsweise ist die Lüfteröffnung in Richtung der Schmalseite des Zargenkörpers beidseitig von zumindest jeweils einer der Staudruckklappen umschlossen. Mit anderen Worten ist bei einer Projektion der Lüfteröffnung und der Staudruckklappenoffnungen auf eine Gerade in Richtung der Schmalseite des Zargenkörpers die Projektion der Lüfteröffnung beidseitig von jeweils zumindest einer der Projektionen der Staudruckklappenoffnungen umgeben. Insbesondere ist die Lüf- teröffnung im Wesentlichen vollständig von Staudruckklappenöffnungen umgeben. Auf diese Weise ist es ermöglicht ein vergleichsweise großes Verhältnis zwischen der Gesamtfläche der Staudruckklappenöffnungen und der Fläche der Lüf- teröffnung zu wählen. Auch wird aufgrund der im Wesentlichen laminaren Luftströmung durch die Staudruckklappenöffnungen ein Auftreten von Turbulenzen vermindert, die aufgrund des Betriebs des Lüfterrads entstehen.

Zum Beispiel ist der Querschnitt des Zargenkörpers im Wesentlichen rechteck- förmig gestaltet, wobei geeigneterweise zwei der Seiten kürzer als die verbliebene Seite sind. Insbesondere ist der Querschnitt des Zargenkörpers hierbei senkrecht zur Lüfteröffnung, zumindest einer der Staudruckklappenöffnungen und/oder parallel zu einer Rotationsachse des Lüfterrads. Aufgrund einer derartigen Gestaltung ist eine Handhabung der Lüfterzarge vereinfacht. Zudem ist es ermöglicht, ein im Wesentlichen ebenfalls rechteckförmiges Kühlernetz mittels der Lüfterzarge im Wesentlichen vollständig abzudecken und somit den durch das Kühlernetz hindurchtretenden Luftstrom mittels der Lüfterzarge vergleichsweise effizient zu lenken, was eine Kühlleistung erhöht.

Vorzugsweise ist die Lüfteröffnung kreisrund ausgestaltet. Somit ist es ermöglicht, innerhalb er Lüfteröffnung ein Lüfterrad eines Lüfters zu platzieren und einen Spalt zwischen dem Lüfterrad und dem Zargenkörper konstant und/oder vergleichsweise klein zu wählen, was eine sogenannte Leckluft zwischen diesen beiden verhindert oder zumindest reduziert. Zur weiteren Verringerung von Leckluft befindet sich bevorzugt zwischen dem Lüfterrad und dem Zargenkörper eine Bürste, und/oder der Zargenkörper ist im Bereich der Lüfteröffnung in einer speziellen Kontur ausgestaltet.

Beispielsweise weist das Lüfterrad eine zentrale Nabe auf, um welche sternförmig im Wesentlichen radial verlaufende Lüfterflügel angeordnet sind. Hierbei wird bevorzugt bei der Bestimmung der Fläche der Lüfteröffnung der Querschnitt der Nabe berücksichtigt. Mit anderen Worten entspricht die Fläche der Lüfteröffnung grundsätzlich der durch die äußere Öffnungsbegrenzung oder -Umrandung eingeschlossene Fläche und somit der Größe der zugeordneten Aussparung des Zar- genkörpers. Die wirksame Fläche der Lüfteröffnung ist die entsprechende Aussparung abzüglich des Querschnitts der Nabe und eventuell vorhandener Verstrebungen im Bereich der Aussparung, mittels derer der Lüfter befestigt ist. Daher wird bei der Ermittlung der Fläche der Lüfteröffnung grundsätzlich die Aussparung herangezogen, so dass die Gesamtfläche der Staudruckklappenoffnungen größer ist als diese Lüfteröffnungsfläche. Vorzugsweise ist jedoch auch das Verhältnis der Gesamtfläche der Staudruckklappenoffnungen zur wirksamen Lüfteröffnungsfläche größer als eins (1 ).

Zweckmäßigerweise sind die Staudruckklappenoffnungen jeweils im Wesentlichen rechteckförmig ausgestaltet, wobei die Größe der Staudruckklappenoffnungen untereinander zum Beispiel variiert. Insbesondere sind mindestens zwei, vorzugsweise alle, zumindest jedoch eine vergleichsweise große Anzahl der Staudruckklappenoffnungen gleich groß ausgestaltet. Hierbei sind gleichartigen Staudruckklappenoffnungen vorzugsweise gleichartige Staudruckklappen zugeordnet. Auf diese Weise ist eine Lagerhaltung von unterschiedlichen Staudruckklappen bei der Herstellung der Lüfterzarge reduziert. Ebenso ist es jedoch möglich, gleichartige Staudruckklappenoffnungen mittels unterschiedlicher Staudruckklappen und/oder unterschiedliche Staudruckklappenoffnungen mittels gleichartiger Staudruckklappen zu verschließen.

Der Kühlerlüfter eines Kraftfahrzeugs weist eine Lüfterzarge, einen Kühler, insbesondere mit einem Kühlernetz, und einen Lüfter auf, der ein Lüfterrad umfasst. Hierbei überdeckt die Lüfterzarge den Kühler im Wesentlichen, zumindest jedoch das Kühlernetz. Mit anderen Worten ist der Umriss einer Projektion des Kühlernetzes in eine Fahrtwindrichtung in einer Projektion der Lüfterzarge enthalten. Der Lüfter ist vorzugsweise elektromotorisch betrieben, und das Lüfterrad befindet sich innerhalb einer Lüfteröffnung eines Zargenkörpers der Lüfterzarge. In die Lüfterzarge ist ferner eine Anzahl von mittels Staudruckklappen verschließbarer Staudruckklappenoffnungen eingebracht. Die Gesamtfläche der Staudruckklappenoffnungen ist größer als die Fläche der Lüfteröffnung, und/oder zumindest eine der Staudruckklappenoffnungen ist in Richtung der Schmalseite des Zargenkörpers hinter der Lüfteröffnung angeordnet. Nachfolgend wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand einer Zeichnung näher erläutert. Darin zeigen:

Fig. 1 schematisch vereinfacht einen Kühlerlüfter mit einer Lüfterzarge,

Fig. 2 perspektivisch eine herkömmliche Lüfterzarge, und

Fig. 3 schematisch vereinfacht eine erfindungsgemäße Lüfterzarge in einer

Draufsicht.

Einander entsprechende Teile sind in allen Figuren mit den gleichen Bezugszeichen versehen.

In Fig. 1 ist schematisch vereinfacht in einer Seitendarstellung ein Kühlerlüfter 2 eines Kraftfahrzeugs dargestellt. Der Kühlerlüfter 2 umfasst ein Kühlernetz 4, durch das ein Kühlrohr 6 geführt ist. Innerhalb des Kühlrohrs 6 befindet sich eine Kühlflüssigkeit, welche mittels einer hier nicht dargestellten Pumpe in Zirkulation gehalten wird. Die Kühlflüssigkeit wird durch eine Verbrennungskraftmaschine 8 geleitet und von dieser erwärmt, wobei die Verbrennungskraftmaschine 8 gekühlt wird. Die erwärmte Kühlflüssigkeit wird erneut durch das Kühlernetz 4 geleitet, welches von einem Fahrtwind beaufschlagt ist. Die Richtung des Fahrtwindes ist hierbei längs einer Fahrtwindrichtung 10, die im Wesentlichen der Hauptfortbewegungsrichtung des Kraftfahrzeugs entspricht.

Mittels eines Lüfters 12, der in Fahrtwindrichtung 10 hinter dem Kühlernetz 4 angeordnet ist, wird der Fahrtwind verstärkt oder bei einem Stillstand des Fahrzeugs erzeugt. Dies erfolgt mittels eines Elektromotors 14, der ein Lüfterrad 16 in Rotation versetzt. Ferner wird mittels des Lüfterrads 16 der Fahrtwind auf die Verbrennungskraftmaschine 8 geleitet, und diese somit von außen mit dem Fahrtwind beaufschlagt. Dies führt zu einer zusätzlichen Kühlung der Verbrennungskraftmaschine 8. Das Lüfterrad 16 ist in einer runden Lüfteröffnung 18 innerhalb eins Zargenkörpers 20 angeordnet. In dem Übergangsbereich zwischen dem Zargenkörper 20 und dem Lüfterrad 16 befinden sich Bürsten oder eine bestimmte Kontur, die jeweils eine sogenannte Leckluft zwischen den beiden Komponenten mini- miert. Der Elektromotor 14 ist mittels Streben 22 an dem Zargenkörper 20 befestigt. Die Streben 22 sind einstückig mit dem Zargenkörper 20 hergestellt, beispielsweise in einem Kunststoffspritzverfahren. Die Streben 22 und der Zargenkörper 20 sind Bestandteile einer Lüfterzarge 24, mittels derer der Fahrtwind auf die Verbrennungskraftmaschine 8 und durch das Kühlernetz 4 geleitet wird.

In Fig. 2 ist eine herkömmliche Lüfterzarge 24 perspektivisch entgegen der Fahrtwindrichtung 10 gezeigt. Die Lüfterzarge 24 ist im Wesentlichen rechteckig und die kreisrunde Lüfteröffnung 18 befindet sich in etwa mittig. Die Ausdehnung des Zargenkörpers 20 in Richtung einer Schmalseite 25 wird im Wesentlichen von dem Durchmesser der Lüfteröffnung 18 bestimmt, deren Rand mit dem des Zargenkörpers 20 zusammenfällt. Die Schmalseite ist hierbei die kürzere der beiden Seiten des rechteckförmigen Zargenkörpers 20. Folglich ist die Ausdehnung des Zargenkörpers 20 in Richtung der verbliebenen Seite größer als der Durchmesser der Lüfteröffnung 18.

Die Streben 22 sind in einer Ebene mit dem Zargenkörper 20 und verbinden einen Motorring 26 mit dem Zargenkörper 20. An dem Motorring 26 wird der Elektromotor 14 mittels Schrauben befestigt oder von diesem kraftschlüssig umgeben. In den Eckbereichen des Zargenkörpers 20 befinden sich Staudruckklappenöffnun- gen 28, die jeweils von einer verschwenkbaren Staudruckklappe 30 abgedeckt sind. Die Fläche der Staudruckklappenöffnungen 28 und der jeweiligen zugehörigen Staudruckklappe 30 variiert, wobei die Staudruckklappe 30 die korrespondierende Staudruckklappenoffnung 28 vollständig abdeckt. Die Gesamtfläche 32 der Staudruckklappenöffnungen 28, die sie Summe der einzelnen Flächen der Staud- ruckklappenöffnungen 28 ist, ist kleiner als die Fläche 34 der Lüfteröffnung 18.

Fig. 3 zeigt schematisch vereinfacht eine erfindungsgemäße Lüfterzarge 24 in einer Draufsicht entgegen der Fahrtwindrichtung 10. In der Lüfteröffnung 18 befindet sich das Lüfterrad 16, das eine Anzahl von Lüfterflügeln 36 aufweist, die um eine zentrale Nabe 38 angeordnet sind. Der Durchmesser der Nabe 38 entspricht hierbei im Wesentlichen dem des Motorrings 26. Im Vergleich zu der vorherig gezeigten Lüfterzarge 24 ist die Anzahl und die Größe der Staudruckklappenöffnun- gen 28 erhöht, was eine vergrößerte Gesamtfläche 32 der Staudruckklappenoffnungen 28 bedingt, die durch ansteigenden Diagonalen dargestellt ist. Zudem ist die Lüfteröffnung 18 und somit auch deren mit absteigenden Diagonalen gekennzeichnet Fläche 34 verkleinert.

Bei der Ermittlung der wirksamen Fläche 34 der Lüfteröffnung 18 wird die Fläche der Nabe 38 nicht berücksichtigt. Mit anderen Worten entspricht die wirksame Fläche 34 der Lüfteröffnung 18 dem Quadrat des Durchmessers der Lüfteröffnung 18 abzüglich des Quadrats des Durchmessers der Nabe 38, wobei diese Differenz mit dem Faktor Pi/4 multipliziert ist.

Ferner ist die Position der Staudruckklappenoffnungen 28 verändert. So sind in Richtung der Schmalseite 25 des Zargenkörpers 20 die jeweils abschließende Reihe der Staudruckklappenoffnungen 28 hinter der Lüfteröffnung 18 angeordnet. Die Lüfteröffnung 18 ist folglich in Richtung der Schmalseite 25 des Zargenkörpers 20 mittels dieser Staudruckklappenoffnungen 28 umschlossen. Auch sind die im Bereich der Lüfteröffnung 18 angeordneten Staudruckklappenoffnungen 28 der jeweils abschließende Reihe der Staudruckklappenoffnungen 28 in Richtung der Schmalseite 25 des Zargenkörpers 20 zu der Lüfteröffnung 18 beabstandet. So ist ausgehend vom Mittelpunkt der Lüfteröffnung 18 in Richtung der Schmalseite 25 des Zargenkörpers 20 zwischen der oben dargestellten Staudruckklappenöffnung 28 und der Lüfteröffnung 18 ein Abstand vorhanden. Zudem ist die Lüfteröffnung 18 im Wesentlichen vollständig von den Staudruckklappenöffnung 28 umgeben, die rechteckförmig um die Lüfteröffnung 18 herum angeordnet sind.

Zusammenfassend umfasst eine Lüfterzarge 24 eines Kraftfahrzeugs einen Zargenkörper 20, in den eine Lüfteröffnung 18 und eine Anzahl von Staudruckklappenoffnungen 28 eingebracht sind. Die Lüfterzarge 24 weist ferner eine Anzahl von Staudruckklappen 30 zum Verschließen der Staudruckklappenoffnungen 28 auf. Die Gesamtfläche 32 der Staudruckklappenoffnungen 28 ist größer als die Fläche 34 der Lüfteröffnung 18. Alternativ oder in Kombination hierzu ist in Richtung der Schmalseite 25 des Zargenkörpers 20 zumindest eine der Staudruckklappenoffnungen 28 hinter der Lüfteröffnung 18 angeordnet. Die Erfindung ist nicht auf das vorstehend beschriebene Ausführungsbeispiel beschränkt. Vielmehr können auch andere Varianten der Erfindung von dem Fachmann hieraus abgeleitet werden, ohne den Gegenstand der Erfindung zu verlassen. Insbesondere sind ferner alle im Zusammenhang mit dem Ausführungsbeispiel beschriebenen Einzelmerkmale auch auf andere Weise miteinander kombinierbar, ohne den Gegenstand der Erfindung zu verlassen.

Bezugszeichenliste

2 Kühlerlüfter

4 Kühlernetz

6 Kühlrohr

8 Verbrennungskraftmaschine

10 Fahrtwindrichtung

12 Lüfter

14 Elektromotor

16 Lüfterrad

18 Lüfteröffnung

20 Zargenkörper

22 Strebe

24 Lüfterzarge

25 Richtung der Schmalseite

26 Motorring

28 Staudruckklappenoffnung

30 Staudruckklappe

32 Gesamtfläche

34 Fläche

36 Lüfterflügel

38 Nabe

Claims

Ansprüche

1 . Lüfterzarge (24) eines Kraftfahrzeugs, mit einem Zargenkörper (20), in den eine Lüfteröffnung (18) und eine Anzahl von Staudruckklappenoffnungen (28) eingebracht sind, und mit einer Anzahl von Staudruckklappen (30) zum Verschließen der Staudruckklappenoffnungen (28), wobei die Gesamtfläche (32) der Staudruckklappenoffnungen (28) größer als die Fläche (34) der Lüfteröffnung (18) ist.

2. Lüfterzarge (24) nach Anspruch 1 ,

dadurch gekennzeichnet,

dass die Gesamtfläche (32) der Staudruckklappenoffnungen (28) kleiner oder gleich dem Doppelten der Fläche (34) der Lüfteröffnung (18) ist.

3. Lüfterzarge (24) eines Kraftfahrzeugs, mit einem Zargenkörper (20), in den eine Lüfteröffnung (18) und eine Anzahl von Staudruckklappenoffnungen (28) eingebracht sind, und mit einer Anzahl von Staudruckklappen (30) zum Verschließen der Staudruckklappenoffnungen (28), wobei in Richtung der Schmalseite (25) des Zargenkörpers (20) zumindest eine der Staudruckklappenoffnungen (28) vor und/oder hinter der Lüfteröffnung (18) angeordnet ist.

4. Lüfterzarge (24) nach einem der Ansprüche 1 bis 3,

dadurch gekennzeichnet,

dass die Lüfteröffnung (18) in Richtung der Schmalseite (25) des Zargenkörpers (20) mittels zumindest zweier der Staudruckklappenoffnungen (28) umschlossen ist.

5. Lüfterzarge (24) nach einem der Ansprüche 1 bis 4,

dadurch gekennzeichnet,

dass der Zargenkörper (20) einen im Wesentlichen rechteckformigen Querschnitt aufweist.

6. Lüfterzarge (24) nach einem der Ansprüche 1 bis 5,

dadurch gekennzeichnet,

dass die Lüfteröffnung (18) kreisrund ist.

7. Lüfterzarge (24) nach einem der Ansprüche 1 bis 6,

dadurch gekennzeichnet,

dass die Staudruckklappenöffnungen (28) im Wesentlichen rechteckförmig sind.

8. Kühlerlüfter (2) eines Kraftfahrzeugs, mit einem Kühler (4), mit einem ein Lüfterrad (16) aufweisenden Lüfter (12) und mit einer Lüfterzarge (24) nach einem der Ansprüche 1 bis 7, die in eine Fahrtwindrichtung (10) den Kühler (4) im Wesentlichen überdeckt, wobei das Lüfterrad (16) innerhalb der Lüfteröffnung (18) des Zargenkörpers (20) angeordnet ist.