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DE102008021259A1 - Motor vehicle, has bonnet limiting engine compartment on top side, where ambient air entering through inlet port is guided to lateral discharge opening formed within area of A-column of body of motor vehicle during driving - Google Patents

Motor vehicle, has bonnet limiting engine compartment on top side, where ambient air entering through inlet port is guided to lateral discharge opening formed within area of A-column of body of motor vehicle during driving Download PDF

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DE102008021259A1
DE102008021259A1 DE200810021259 DE102008021259A DE102008021259A1 DE 102008021259 A1 DE102008021259 A1 DE 102008021259A1 DE 200810021259 DE200810021259 DE 200810021259 DE 102008021259 A DE102008021259 A DE 102008021259A DE 102008021259 A1 DE102008021259 A1 DE 102008021259A1
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motor vehicle
engine compartment
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Inventor
Roland König
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Bayerische Motoren Werke AG
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Bayerische Motoren Werke AG
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Abstract

The vehicle has a front wall separating an engine compartment (1) from a passenger compartment (2). A heat source (4) e.g. internal combustion engine, is arranged in the compartment. An inlet port (5) is provided in an engine bonnet (11) in a middle area before a windscreen (10). The bonnet limits the compartment on the top side. The heat source is isolated, where the ambient air entering through the port is guided to a lateral discharge opening (8) over the source during driving. The opening is formed within an area of an A-column (9) of a motor vehicle body.

Description

Die Erfindung betrifft ein Kraftfahrzeug mit einer Stirnwand nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.The The invention relates to a motor vehicle having an end wall after Preamble of claim 1.

Es ist allgemein bekannt, einen Luftstrom gezielt durch einen Motorraum eines Kraftfahrzeugs zu leiten, um entweder eine Brennkraftmaschine direkt zu kühlen, oder um über einen Wärmetauscher die Brennkraftmaschine zu kühlen. Der so erwärmte Luftstrom tritt hauptsächlich auf der Fahrzeugunterseite wieder aus dem Motorraum aus. Er trifft aber zumindest teilweise auch auf eine Stirnwand der Karosserie des Kraftfahrzeugs, die den Motorraum von der Fahrgastzelle abtrennt. Um zu vermeiden, dass sich die Stirnwand zu sehr erhitzt, ist auf der Stirnwand meist eine Wärmeisolierung angebracht.It is well known, a targeted air flow through an engine compartment a motor vehicle to either an internal combustion engine directly to cool, or to a heat exchanger to cool the internal combustion engine. The heated air stream occurs mainly on the underside of the vehicle again off the engine compartment. He meets but at least partially on one Front wall of the bodywork of the motor vehicle, which covers the engine compartment of the passenger compartment disconnects. To avoid the front wall too much heat, is on the front wall usually a thermal insulation appropriate.

Viele der heutigen Kraftfahrzeuge weisen zudem einen Katalysator auf, der ebenfalls viel Abwärme erzeugt. Bei manchen Brennkraftmaschinen mit einer V-förmigen Anordnung der einzelnen Zylinder der Brennkraftmaschine ist der Katalysator zusammen mit mindestens einem Abgasturbolader in dem Bereich zwischen den V-förmig angeordneten Zylindern untergebracht. Eine solche Brennkraftmaschine ist beispielsweise in der US 2004/0177837 A1 offenbart. Dadurch entsteht im oberen Bereich des Motorraums deutlich mehr Wärme als bei einem herkömmlich angeordneten Katalysator, der deutlich tiefer sitzt. Diese Wärme führt dazu, dass der Luftstrom durch den Motorraum die Stirnwand deutlich mehr aufwärmt, als bei einem tiefer angeordneten Katalysator.Many of today's vehicles also have a catalyst that also generates a lot of waste heat. In some internal combustion engines having a V-shaped arrangement of the individual cylinders of the internal combustion engine, the catalytic converter is housed together with at least one exhaust gas turbocharger in the region between the cylinders arranged in a V-shape. Such an internal combustion engine is for example in the US 2004/0177837 A1 disclosed. As a result, significantly more heat is generated in the upper region of the engine compartment than in a conventionally arranged catalytic converter, which sits significantly lower. This heat causes the air flow through the engine compartment to warm up the front wall significantly more than in the case of a lower-mounted catalytic converter.

Aus der DE 24 26-826 A1 ist es bekannt, den Luftstrom durch den Motorraum durch eine vor einer Windschutzscheibe angeordnete Ausströmklappe gezielt über die Windschutzscheibe zum Enteisen leiten zu können.From the DE 24 26-826 A1 It is known to be able to direct the air flow through the engine compartment through a arranged in front of a windshield exhaust flap targeted over the windshield for deicing.

Aufgabe der Erfindung ist es, ein Kraftfahrzeug so zu gestalten, dass eine Stirnwand der Karosserie des Kraftfahrzeugs sich nicht durch eine Wärmequelle in einem Motorraum stark aufheizen kann.task The invention is to make a motor vehicle so that a End wall of the body of the motor vehicle is not by a Heat source in an engine room can heat up strongly.

Diese Aufgabe wird mit einem Kraftfahrzeug mit einer Stirnwand mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst.These Task is with a motor vehicle with an end wall with the Characteristics of claim 1 solved.

Erfindungsgemäß ist im mittleren Bereich vor einer Windschutzscheibe eine Einlassöffnung in einer Motorhaube vorgesehen ist, die den Motorraum auf der Oberseite begrenzt. Während der Fahrt wird durch die Einlassöffnung eintretende Umgebungsluft im Motorraum über die Wärmequelle zu zumindest einer seitlichen Auslassöffnung in der Motorhaube im Bereich einer A-Säule der Karosserie des Kraftfahrzeugs geleitet. Dabei wird der Umstand genutzt, dass sich im mittleren Bereich vor einer Windschutzscheibe während der Fahrt ein Überdruckgebiet bildet, während sich seitlich in den Bereichen nahe bei einer A-Säule ein Unterdruckgebiet bildet. Durch die Anordnung der Einlassöffnung in diesem Überdruckgebiet und der zumindest einen Auslassöffnung in diesem Unterdruckgebiet entsteht ein Luftstrom, der die Wärmequelle umströmt und so die Wärme abführt. Bevorzugt wird die Umgebungsluft im Motorraum zumindest teilweise durch einen Kanal geleitet, sodass sie die Wärmequelle möglichst gut umströmt. Der Kanal kann – verursacht durch Bauraumzwänge – auch nur bruchstückhaft ausgeführt sein. Günstigerweise sind beidseitig im Bereich der A-Säulen Auslassöffnungen vorgesehen.According to the invention in the middle area in front of a windshield an inlet opening provided in a hood, which covers the engine compartment on the top limited. While driving is through the inlet opening entering ambient air in the engine compartment via the heat source to at least one lateral outlet opening in the hood in the region of an A-pillar of the body of the motor vehicle directed. The fact is used, that in the middle Area in front of a windshield while driving an overpressure area forms while laterally in the areas near an A-pillar forms a negative pressure area. By the arrangement the inlet opening in this overpressure area and the at least one outlet opening in this negative pressure area creates an air flow, which flows around the heat source and so dissipates the heat. Preference is given to the ambient air in the engine compartment at least partially passed through a channel, so they the heat source flows around as well as possible. The channel can - caused by space constraints - even only be made fragmentary. Conveniently on both sides in the area of the A-pillars outlet openings intended.

Durch die Umströmung der Wärmequelle mit Umgebungsluft wird die entstandene Wärme zumindest teilweise abgeführt, sodass ein geringerer Wärmeeintrag in die umgebenden Bauteile erfolgt. Entsprechend erhitzt sich auch die Stirnwand der Karosserie des Kraftfahrzeugs weniger als bei einem Kraftfahrzeug ohne die erfindungsgemäße Kühlung der Wärmequelle mit Umgebungsluft. Somit ist beispielsweise auch bei einer Wärmequelle, wie bei einer Brennkraftmaschine mit einer V-förmigen Zylinderanordnung, bei der die Abgasturbolader und Katalysatoren im Bereich zwischen den Zylindern angeordnet sind, der Wärmeabtransport so hoch, dass auf eine Vergrößerung der Klimaanlage wegen des Wärmeeintrags verzichtet werden kann. Die Stirnwand erhitzt sich nicht mehr so stark, dass derartige Maßnahmen erforderlich wären. Auch kann der Wärmeeintrag in andere Bauteile so klein gehalten werden, dass bestimmte Grenztemperaturen, wie sie insbesondere bei Aluminiumstrukturen aus Gründen der Lebensdauer eingehalten werden müssen, sicher nicht überschritten werden. Im Gegensatz zu anderen Kühlmaßnahmen ist nicht zwingend der Einsatz einer Kühlvorrichtung mit bewegten Bauteilen, wie beispielsweise der Einsatz eines Lüfters, erforderlich, sodass die erfindungsgemäße Kühlung keinem Verschleiß unterliegt. Bevorzugt ist die Wärmequelle isoliert. Dadurch reduziert sich der Wärmeeintrag in die umgebenden Bauteile erheblich. Die Wärmemenge, die durch die Umgebungsluft abtransportiert werden muss, verringert sich.By the flow around the heat source with ambient air the resulting heat is at least partially dissipated, so that less heat input into the surrounding components he follows. Accordingly, the front wall of the body heats up as well of the motor vehicle less than in a motor vehicle without the Cooling of the heat source according to the invention with ambient air. Thus, for example, even with a heat source, like an internal combustion engine with a V-shaped cylinder arrangement, in which the turbocharger and catalytic converters in the range between the cylinders are arranged, the heat dissipation so high, that on an enlargement of the air conditioning can be dispensed with because of the heat input. The front wall does not heat up so much that such measures would be required. Also, the heat input be kept so small in other components that certain limit temperatures, as they are in particular with aluminum structures for reasons the lifetime must be adhered to, certainly not exceeded become. Unlike other cooling measures is not necessarily the use of a cooling device with moving components, such as the use of a fan, required so that the cooling according to the invention is not subject to wear. The heat source is preferred isolated. This reduces the heat input into the surrounding area Components considerably. The amount of heat due to the ambient air must be removed, decreases.

Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen sind Gegenstand von Unteransprüchen.Further advantageous embodiments are the subject of dependent claims.

In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt, anhand dessen die Erfindung im Folgenden näher beschrieben wird. Die einige Figur zeigt in schematischer Darstellungsweise eine perspektivische Ansicht eines Kraftfahrzeugs.In The drawing is an embodiment of the invention illustrated, with reference to which the invention in more detail below is described. The some figure shows a schematic representation of a Perspective view of a motor vehicle.

In der Figur ist ein Kraftfahrzeug dargestellt, das einen Motorraum 1 und – in Fahrtrichtung gesehen – dahinter einen Fahrgastraum 2 aufweist, die durch eine Stirnwand voneinander getrennt sind. Im Motorraum 1 ist eine Brennkraftmaschine mit daran angebrachten Abgasturboladern und Katalysatoren als Wärmequelle 4 angeordnet. Auf der Oberseite ist der Motorraum 1 durch eine Motorhaube 11 begrenzt. In Fahrzeugquerrichtung gesehen mittig vor einer Windschutzscheibe 10 befindet sich in der Motorhaube 11 eine Einlassöffnung 5 eines Kanals 6. Der Kanal 6 umschließt zumindest den oberen, besonders warmen Bereich der Wärmequelle 4. Dahinter gabelt sich der Kanal 6 in zwei Abluftkanäle 7 auf, die jeweils in eine Auslassöffnung 8 in der Motorhaube 11 im Bereich nahe bei einer A-Säule 9 der Karosserie des Kraftfahrzeugs münden.In the figure, a motor vehicle is shown, which is an engine compartment 1 and - seen in the direction of travel - behind a passenger compartment 2 that has are separated by an end wall. In the engine compartment 1 is an internal combustion engine with attached exhaust gas turbochargers and catalysts as a heat source 4 arranged. On the top is the engine compartment 1 through a hood 11 limited. In the vehicle transverse direction seen in the middle in front of a windshield 10 is in the hood 11 an inlet opening 5 a channel 6 , The channel 6 encloses at least the upper, especially warm area of the heat source 4 , Behind it forks the channel 6 in two exhaust ducts 7 on, each in an outlet opening 8th in the hood 11 in the area close to an A-pillar 9 the body of the motor vehicle open.

In dem Bereich oberhalb der Einlassöffnung 5 vor der Windschutzscheibe 10 entsteht während der Fahrt des Kraftfahrzeugs ein Überdruckgebiet D. Dadurch wird Umgebungsluft in die Einlassöffnung 5 hineingedrückt. In den Bereichen oberhalb der Auslassöffnungen 8 mehr zur Fahrzeugseite hin dagegen entstehen während der Fahrt des Kraftfahrzeugs jeweils Unterdruckgebiete U. Dadurch strömt während der Fahrt Umgebungsluft durch die Einlassöffnung 5, durch den Kanal 6 und über die Wärmequelle 4, durch die beiden Abluftkanäle 7 und durch die Auslassöffnungen 8 wieder nach außen über die Fahrzeugseite weg. Dabei transportiert der Luftstrom größere Wärmemengen der Wärmequelle 4 ab, sodass die Abwärme der Wärmequelle 4 nicht mehr die umgebenden Bauteile so stark aufheizt. Zusätzlich ist die Wärmequelle 4 isoliert, sodass der Wärmeeintrag auf die umgebenden Bauteile reduziert ist, da die Abstrahlung der Abwärme nicht ungehindert erfolgen kann. Eine unerwünscht hohe Aufheizung des Fahrgastraums 2 aufgrund einer stark erwärmten Stirnwand kann so vermieden werden.In the area above the inlet opening 5 in front of the windshield 10 arises during the drive of the motor vehicle, an overpressure area D. This ambient air is in the inlet opening 5 pushed. In the areas above the outlet openings 8th On the other hand, more negative pressure areas U are created while the motor vehicle is moving toward the vehicle side. As a result, ambient air flows through the inlet opening during the drive 5 , through the canal 6 and about the heat source 4 , through the two exhaust ducts 7 and through the outlet openings 8th back outside on the vehicle side away. The airflow transports larger amounts of heat from the heat source 4 so that the waste heat of the heat source 4 no longer heats the surrounding components so much. In addition, the heat source 4 insulated, so that the heat input is reduced to the surrounding components, since the radiation of the waste heat can not take place unhindered. An undesirably high heating of the passenger compartment 2 due to a strongly heated end wall can be avoided.

Die Einlassöffnung 5 und die Auslassöffnungen 8 sind jeweils mit einem Lüftungsgitter abgedeckt. Dadurch sind der Kanal 6 und die Abluftkanäle 7 nicht durch die Öffnungen 5 und 8 ungehindert einsehbar, sondern sind auf optisch ansprechende Weise verdeckt. Zusätzlich ist der Öffnungsquerschnitt der beiden Auslassöffnungen 8 jeweils mit einer Klappe regelbar ausgeführt. So können die Klappen die Auslassöffnungen 8 vollständig verschließen, was insbesondere unmittelbar nach dem Start der Brennkraftmaschine sinnvoll ist, damit diese schnell ihre Betriebstemperatur erreicht. Nach dem Erreichen der Betriebstemperatur werden die Klappen geöffnet, damit die Abwärme der Wärmequelle 4 die umgebenden Bauteile so wenig als möglich erwärmt. Die Regelung der Klappen erfolgt also in Abhängigkeit der Temperatur der Wärmequelle 4.The inlet opening 5 and the outlet openings 8th are each covered with a ventilation grille. This is the channel 6 and the exhaust ducts 7 not through the openings 5 and 8th unobstructed, but are concealed in a visually appealing way. In addition, the opening cross-section of the two outlet openings 8th each controllable with a flap. So the flaps can the outlet openings 8th completely close, which makes sense especially immediately after the start of the engine so that it quickly reaches its operating temperature. After reaching the operating temperature, the flaps are opened so that the waste heat of the heat source 4 the surrounding components heated as little as possible. The regulation of the flaps thus takes place as a function of the temperature of the heat source 4 ,

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

  • - US 2004/0177837 A1 [0003] US 2004/0177837 A1 [0003]
  • - DE 2426-826 A1 [0004] - DE 2426-826 A1 [0004]

Claims (6)

Kraftfahrzeug mit einer Stirnwand, die einen Motorraum (1) von einem Fahrgastraum (2) abtrennt, wobei in dem Motorraum (1) zumindest eine Wärmequelle (4) angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, dass in Fahrzeugquerrichtung gesehen im mittleren Bereich vor einer Windschutzscheibe (10) eine Einlassöffnung (5) in einer Motorhaube (11) vorgesehen ist, die den Motorraum (1) auf der Oberseite begrenzt, wobei während der Fahrt durch die Einlassöffnung (5) eintretende Umgebungsluft im Motorraum (1) über die Wärmequelle (4) zu zumindest einer seitlichen Auslassöffnung (8) in der Motorhaube (1) im Bereich einer A-Säule (9) der Karosserie des Kraftfahrzeugs geleitet wird.Motor vehicle with an end wall which has an engine compartment ( 1 ) of a passenger compartment ( 2 ), wherein in the engine compartment ( 1 ) at least one heat source ( 4 ) is arranged, characterized in that seen in the vehicle transverse direction in the central region in front of a windshield ( 10 ) an inlet opening ( 5 ) in a hood ( 11 ) is provided, which the engine compartment ( 1 ) is limited on the upper side, whereby while driving through the inlet opening ( 5 ) entering ambient air in the engine compartment ( 1 ) via the heat source ( 4 ) to at least one lateral outlet opening ( 8th ) in the hood ( 1 ) in the region of an A-pillar ( 9 ) of the body of the motor vehicle is passed. Kraftfahrzeug nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass beidseitig im Bereich der A-Säulen (9) Auslassöffnungen (8) vorgesehen sind.Motor vehicle according to claim 1, characterized in that on both sides in the region of the A-pillars ( 9 ) Outlet openings ( 8th ) are provided. Kraftfahrzeug nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die zumindest eine Auslassöffnung (8) mit einem Lüftungsgitter abgedeckt ist.Motor vehicle according to claim 1 or 2, characterized in that the at least one outlet opening ( 8th ) is covered with a ventilation grille. Kraftfahrzeug nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die zumindest eine Auslassöffnung (8) mittels einer Klappe regelbar ausgeführt ist.Motor vehicle according to one of the preceding claims, characterized in that the at least one outlet opening ( 8th ) is made adjustable by means of a flap. Kraftfahrzeug nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Umgebungsluft im Motorraum (1) zumindest teilweise durch einen Kanal (6, 7) geleitet wird, sodass sie die Wärmequelle (4) möglichst gut umströmt.Motor vehicle according to one of the preceding claims, characterized in that the ambient air in the engine compartment ( 1 ) at least partially through a channel ( 6 . 7 ), so that the heat source ( 4 ) flows around as well as possible. Kraftfahrzeug nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Wärmequelle (4) isoliert ist.Motor vehicle according to one of the preceding claims, characterized in that the heat source ( 4 ) is isolated.
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