DE102008038373A1

DE102008038373A1 - Shield plate arrangement for use in engine compartment of motor vehicle, has flow channel formed by area between heat sensitive component and plate for guiding air flow, where channel tapers from air inlet to air outlet in flow direction

Info

Publication number: DE102008038373A1
Application number: DE200810038373
Authority: DE
Inventors: Ulrich Dipl.-Ing. Krauth; Stephan Läpple
Original assignee: Daimler AG
Current assignee: Mercedes Benz Group AG
Priority date: 2008-08-19
Filing date: 2008-08-19
Publication date: 2009-05-14

Abstract

The arrangement has a shield plate (12) arranged at a lower surface of an air cleaner (16). An area between a heat sensitive component and a shield plate forms a flow channel (20) for guiding an air flow, where the flow channel tapers from an air inlet (22) to an air outlet (24) in an air flow direction (18). The air outlet is formed by a recess in the shield plate, and an auxiliary sheet (30) for reinforcement and heat dissipation encompasses the air outlet. The shield plate has a corrugation (34) provided for reinforcement and vibration absorption.

Description

Die Erfindung betrifft die Anordnung eines Abschirmblechs an einem Bauteil eines Kraftwagens zur thermischen Abschirmung des Bauteils.The The invention relates to the arrangement of a shielding plate on a component a motor vehicle for thermal shielding of the component.

Derartige Abschirmbleche sind allgemein bekannt. Sie dienen der thermischen Isolierung von wärmeempfindlichen Bauteilen, insbesondere im Motorraum eines Kraftwagens bzw. in der Nähe eines Abgasstranges. Aufgrund der zunehmenden Bauteildichte im Motorraum wird heutzutage die Motorraumdurchströmung mit Kühlluft mitunter massiv behindert. Die Abschirmung von Wärmestrahlung muss daher in erhöhtem Maße mit einer gezielten Kühlluftbeaufschlagung kombiniert werden. Andernfalls drohen unzulässig hohe Temperaturen an empfindlichen Baugruppen. Zur Kontrolle von Luftströmen im Motorraum von Kraftwagen sind Luftleitbleche bekannt. Die DE 10 2006 008 224 A1 offenbart hierzu einen verstellbaren Luftleitmechanismus, welcher fahrgeschwindigkeitsabhängig einen Luftstrom auf eine zu kühlende Komponente einer Vorderachse leitet.Such shielding plates are well known. They are used for the thermal insulation of heat-sensitive components, in particular in the engine compartment of a motor vehicle or in the vicinity of a Abgasstranges. Due to the increasing component density in the engine compartment, the engine compartment flow with cooling air is nowadays sometimes hindered massively. The shielding of thermal radiation must therefore be combined to a greater extent with a targeted Kühlluftbeaufschlagung. Otherwise, inadmissibly high temperatures threaten sensitive assemblies. For controlling air currents in the engine compartment of motor vehicles air baffles are known. The DE 10 2006 008 224 A1 discloses for this purpose an adjustable air guiding mechanism which, depending on driving speed, directs an air flow onto a component of a front axle to be cooled.

Die DE 10 2004 062 595 A1 offenbart eine Vorrichtung zur gezielten Führung von Luftwärmeströmen im Motorraum eines Kraftfahrzeuges. Diese umfasst ein Luftleitblech mit zumindest einer verschließbaren Öffnung zur gezielten Führung des Luftwärmestroms in verschiedene Richtungen.The DE 10 2004 062 595 A1 discloses a device for the targeted guidance of air heat flows in the engine compartment of a motor vehicle. This comprises an air guide plate with at least one closable opening for targeted guidance of the air heat flow in different directions.

Aufgrund der hohen Packungsdichte besteht jedoch bei der Anordnung derartiger Luftführungseinrichtungen und Abschirmbleche Optimierungsbedarf. Insbesondere verstellbare Einrichtungen zur Luftführung sind bauraumaufwendig und erhöhen selbst die Packungsdichte im Motorraum.by virtue of However, the high packing density is in the arrangement of such Air guiding devices and shielding plates Optimization requirement. Especially adjustable devices for air flow are space consuming and even increase the packing density in the engine compartment.

Es ist also Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Anordnung eines Abschirmblechs an einem Bauteil eines Kraftwagens zu dessen thermischer Abschirmung derart weiterzuentwickeln, dass sie bei möglichst geringem Bauraumbedarf gleichzeitig als Luftleitelement zur Kühlung eines weiteren thermisch anspruchsvollen Bauteiles dienen kann.It So is the object of the present invention, an arrangement of Shielding on a component of a motor vehicle to its thermal Shielding develop so that they as possible low space requirement at the same time as an air guide for cooling can serve another thermally demanding component.

Erfindungsgemäß bildet bei einer Anordnung der eingangs genannten Art ein Bereich zwischen dem abzuschirmenden Bauteil und dem Abschirmblech einen Strömungskanal zum Leiten eines Luftstromes. Dieser verjüngt sich in Strömungsrichtung des Luftstromes von einer Lufteintrittsöffnung zu einer Luftaustrittsöffnung hin. Neben der Abschirmung des Bauteiles gegen Strahlungswärme wirkt das Abschirmblech somit gleichzeitig als Luftleitelement, welches einen Luftstrom gezielt auf ein weiteres zu kühlendes Bauteil leitet. Durch diese Doppelfunktion des Abschirmbleches kann somit Bauraum für weitere Luftleitbleche eingespart werden, was den zur Verfügung stehenden Luftraum im Motorbereich weiter vergrößert und damit die Kühlungseffizienz steigert. Das Vorliegen eines Strömungskanals zwischen Bauteil und Abschirmblech führt darüber hinaus zu einer weiter verbesserten thermischen Isolierung des abgeschirmten Bauteiles. Die durchströmende Luft führt zu einer zusätzlichen Wärmeabfuhr vom abgeschirmten Bauteil weg. Durch die Verjüngung des Strömungskanals auf die Luftaustrittsöffnung hin wird an der Luftaustrittsöffnung ein düsenartiger Effekt erzielt. Der kühlende Luftstrom kann somit gezielt und mit höherer Geschwindigkeit auf einen weiteren zu kühlenden Bereich desselben oder eines anderen Bauteiles geleitet werden. Dies führt zu einer weiteren vorteilhaften Verbesserung der Kühlungseffizienz.Forms according to the invention in an arrangement of the type mentioned an area between the shielded component and the shielding a flow channel for conducting an airflow. This tapers in the flow direction of the Air flow from an air inlet opening to an air outlet opening out. In addition to the shielding of the component against radiant heat Thus, the shield acts at the same time as an air guide, which an air flow targeted to another component to be cooled passes. By this dual function of the shield can thus Space for further air baffles can be saved, which the available airspace in the engine area further increased and thus increase the cooling efficiency. The presence a flow channel between the component and the shielding plate also leads to a further improved thermal insulation of the shielded component. The flowing through Air leads to additional heat dissipation away from the shielded component. By the taper of the flow channel on the air outlet opening is at the air outlet opening achieved a nozzle-like effect. The cooling Airflow can thus be targeted and at higher speed to another area to be cooled or the same be passed to another component. this leads to a further advantageous improvement of the cooling efficiency.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist die Luftaustrittsöffnung durch einen Durchbruch in dem Abschirmblech ausgebildet. Damit ist eine nahezu beliebige Ausformung der Luftaustrittsöffnung ermöglicht, was alle Ausgestaltungen von punktförmigen bis hin zu fächer- oder kegelförmigen Kühlluftströmen im Austrittsbereich ermöglicht. Die Luftleiteigenschaften der Anordnung sind somit in weitem Rahmen anpassbar.In Another embodiment of the invention is the air outlet opening formed by a breakthrough in the shield. This is an almost arbitrary shape of the air outlet opening allows, what all embodiments of punctiform up to fan or conical cooling air streams allowed in the exit area. The air conduction properties The arrangement are thus adaptable to a wide range.

Im Bereich der Luftaustrittsöffnung kann weiterhin ein Zusatzblech angeordnet werden, welches die Luftaustrittsöffnung umgreift. Damit kann einerseits eine mechanische Versteifung des Abschirmbleches und andererseits eine verbesserte Wärmeableitung im Bereich der Luftaustrittsöffnung erzielt werden. Ohne ein derartiges Zusatzblech könnte nämlich im Bereich der Luftaustrittsöffnung der Durchtritt von Strahlungshitze durch das Abschirmblech auf das abgeschirmte Bauteil auftreten, was zu einer nachteiligen punktuellen Erwärmung des abgeschirmten Bauteiles führen kann.in the Area of the air outlet opening can still be an additional sheet are arranged, which surrounds the air outlet opening. This can on the one hand a mechanical stiffening of the shielding and on the other hand, improved heat dissipation in the area the air outlet opening can be achieved. Without such a thing Additional sheet could namely in the area of the air outlet opening the passage of radiant heat through the shield on the shielded component occur, resulting in a disadvantageous punctual Heating of the shielded component may result.

In einer weiteren Ausführungsform weist das Abschirmblech eine Sicke auf, welche sich über einen überwiegenden Bereich der Längs- und Quererstreckung des Abschirmbleches erstreckt. Eine derartige Sicke kann sowohl zur Versteifung und mechanischen Stabilisierung, als auch zur Schwingungsdämpfung des Abschirmbleches eingesetzt werden. Insbesondere eine derartige Schwingungsdämpfung führt vorteilhaft zu einer Verbesserung des akustischen Komforts für Fahrzeuginsassen.In a further embodiment, the shielding plate a bead, which is over a predominant Area of the longitudinal and transverse extent of the shielding plate extends. Such a bead can both stiffening and mechanical stabilization, as well as vibration damping of the shielding are used. In particular, such Vibration damping leads to an advantageous Improvement of the acoustic comfort for vehicle occupants.

In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist das Abschirmblech an einer Unterseite eines Luftfilters angeordnet. Die Lufteintrittsöffnung liegt dabei in Fahrtrichtung vorne, so dass der Strömungskanal im Fahrbetrieb des Fahrzeuges vom Fahrtwind durchströmt wird. Der empfindliche Luftfilter wird somit nach unten hin einerseits vom Abschirmblech gegen Strahlungshitze abgeschirmt, andererseits entfernt der Luftstrom konvektive Wärme aus dem unteren Bereich des Luftfilters. Durch die Austrittsöffnung des Abschirmbleches ist eine weitere gesteuerte Leitung des Luftstromes auf ein weiteres zu kühlendes Element, beispielsweise eine Unterdruckdose, welche in der Regel im selben Bereich angebracht ist, möglich.In a preferred embodiment of the invention, the shielding plate is arranged on a lower side of an air filter. The air inlet opening is located in front in the direction of travel, so that the flow channel is traversed by the wind during vehicle operation of the vehicle. The sensitive air filter is thus shielded downwards on the one hand by shielding against radiant heat, on the other hand removes the air flow convective heat from the lower part of the air filter. By the Outlet opening of the shield is a further controlled line of the air flow to another element to be cooled, for example, a vacuum box, which is usually mounted in the same area, possible.

Die Erfindung betrifft weiterhin einen Kraftwagen mit einer Anordnung eines Abschirmblechs wie eingangs beschrieben.The The invention further relates to a motor vehicle with an arrangement a shielding plate as described above.

Im Folgenden soll anhand der Zeichnung die Erfindung und ihre Ausführungsformen näher erläutert werden. Hierbei zeigen:in the Below is the invention and its embodiments with reference to the drawing be explained in more detail. Hereby show:

1 einen Längsschnitt durch einen Luftfilter mit einem an dessen Unterseite angeordneten Abschirmblech zur zusätzlichen Kühlung einer Unterdruckdose, und 1 a longitudinal section through an air filter with a arranged on the underside shielding plate for additional cooling of a vacuum box, and

2 eine perspektivische Draufsicht auf das in 1 gezeigte Abschirmblech. 2 a perspective top view of the in 1 Shielding plate shown.

1 zeigt einen Schnitt in Fahrzeuglängsrichtung durch die Anordnung 10 eines Abschirmbleches 12 an einem Gehäuse 14 eines Luftfilters 16. Die Anordnung 10 wird im Fahrbetrieb des Kraftwagens in Richtung des Pfeiles 18 vom Fahrtwind angeströmt. Zwischen dem Abschirmblech 12 und dem Gehäuse 14 des Luftfilters 16 verbleibt dabei ein Zwischenraum 20, welcher die Aufgabe eines Strömungskanals übernimmt. 1 shows a section in the vehicle longitudinal direction through the arrangement 10 a shielding plate 12 on a housing 14 an air filter 16 , The order 10 is in driving operation of the motor vehicle in the direction of the arrow 18 streamed by the wind. Between the shielding plate 12 and the housing 14 of the air filter 16 there remains a gap 20 , which takes over the task of a flow channel.

Das Abschirmblech 12 dient somit nicht nur der Abschirmung des Luftfilters 16 gegen Wärmestrahlung, sondern gestaltet darüber hinaus den Luftstrom im Motorraum. Damit kann vorteilhafterweise auf zusätzliche Luftleitelemente in diesem Bereich verzichtet werden.The shielding plate 12 thus not only serves to shield the air filter 16 against heat radiation, but also designed the air flow in the engine compartment. This can advantageously be dispensed with additional air guide elements in this area.

Der Zwischenraum 20 zwischen Abschirmblech 12 und Gehäuse 14 verjüngt sich dabei von einer Lufteintrittsöffnung 22 zu einer Luftaustrittsöffnung 24 hin. Im Bereich der Luftaustrittsöffnung 24 erhöht sich somit gemäß dem Bernoullischen Gesetz die Strömungsgeschwindigkeit des Luftstroms im Strömungskanal 20. Aus der Austrittsöffnung 24 tritt der Luftstrom auf eine Unterdruckdose 26 hin gerichtet aus. Die Durchströmung des Luftkanals 20 mit Fahrtwind führt somit zum einen zu einer Nebenstromkühlung des Luftfilters 16 und zum anderen zu einer gezielten und aufgrund der hohen Ausströmgeschwindigkeit besonders effizienten Kühlung der Unterdruckdose 26. Im Bereich der Austrittsöffnung 24 ist naturgemäß die untere Wand 28 des Gehäuses 14 des Luftfilters 16 nicht direkt durch das Abschirmblech 12 gegen Wärmestrahlung abgeschirmt. Aus diesem Grund ist dort ein Zusatzblech 30 angeordnet, welches eine derartige Abschirmung gewährleistet.The gap 20 between shielding plate 12 and housing 14 it tapers from an air inlet opening 22 to an air outlet opening 24 out. In the area of the air outlet opening 24 thus increases according to the Bernoulli law, the flow velocity of the air flow in the flow channel 20 , From the outlet 24 the airflow enters a vacuum box 26 directed out. The flow through the air duct 20 with wind thus leads on the one hand to a bypass cooling of the air filter 16 and on the other to a targeted and due to the high outflow velocity particularly efficient cooling of the vacuum box 26 , In the area of the outlet opening 24 is naturally the bottom wall 28 of the housing 14 of the air filter 16 not directly through the shielding 12 shielded against heat radiation. For this reason, there is an additional sheet 30 arranged, which ensures such a shield.

2 zeigt eine perspektivische Darstellung des Abschirmblechs 12 mit der darunter angeordneten Unterdruckdose 26. Der Blick ist hier von der Fahrzeugfront und -oberseite her auf das Abschirmblech 12 gerichtet. Die sichtbare Oberfläche des Abschirmblechs 12 ist also die Fläche, welche in Anlage an die untere Wand 28 des Gehäuses 14 des hier nicht dargestellten Luftfilters 16 kommen würde. Der Strömungskanal 20 ist hier als Vertiefung im Abschirmblech 12 ausgebildet. Die Austrittsöffnung 24 liegt in etwa in der Mitte des Bleches und ist als Durchbruch durch das Abschirmblech 12 ausgebildet. Um eine hinreichende Abschirmung des Luftfilters 16 gegen Wärmestrahlung zu gewährleisten, ist die Austrittsöffnung 24 nach oben hin von einem Zusatzblech 30 abgedeckt. Durch die angewinkelten Seitenbereiche 32 des Zusatzblechs 30 wird gleichzeitig eine weitere mechanische Versteifung des Abschirmbleches 12 gewährleistet. 2 shows a perspective view of the shielding plate 12 with the vacuum box underneath 26 , The view is here from the vehicle front and top side forth on the shield 12 directed. The visible surface of the shielding plate 12 So is the area which is in abutment with the bottom wall 28 of the housing 14 of the air filter, not shown here 16 would come. The flow channel 20 is here as a recess in the shielding 12 educated. The outlet opening 24 is located approximately in the middle of the sheet and is as a breakthrough through the shield 12 educated. To provide adequate shielding of the air filter 16 to ensure heat radiation, is the outlet opening 24 upwards from an additional sheet 30 covered. Through the angled side areas 32 of the additional sheet 30 At the same time, a further mechanical stiffening of the shielding plate 12 guaranteed.

Ebenfalls zur mechanischen Versteifung dient eine mäanderartig über die gesamte Erstreckung des Abschirmblechs 12 verlaufende Sicke 34. Neben der mechanischen Verstärkung des Abschirmblechs 12 bewirkt die Sicke 34 gleichzeitig noch ein verbessertes Schwingungsverhalten des Abschirmblechs 12. Durch die derartige Schwingungsdämpfung wird somit der akustische Komfort der Fahrzeuginsassen erhöht. Selbstverständlich muss die Luftaustrittsöffnung 24 nicht, wie im gezeigten Fall, als Durchbruch im Abschirmblech 12 ausgebildet sein. Der Strömungskanal 20 kann sich ebenso über die gesamte Längserstreckung des Abschirmbleches 12 hinziehen und an seiner Kante 36 eine Austrittsöffnung bilden. Dergestalt ist die Geometrie des Strömungskanals an verschiedenartige Abschirmbleche und verschiedene zu kühlende Komponenten anpassbar.Likewise for mechanical stiffening serves a meandering over the entire extent of the shielding plate 12 running bead 34 , In addition to the mechanical reinforcement of the shielding plate 12 causes the bead 34 at the same time an improved vibration behavior of the shielding 12 , By such vibration damping thus the acoustic comfort of the vehicle occupants is increased. Of course, the air outlet opening 24 not, as in the case shown, as a breakthrough in the shield 12 be educated. The flow channel 20 can also over the entire longitudinal extent of the shield 12 drag along and on its edge 36 form an outlet opening. In this way, the geometry of the flow channel can be adapted to different types of shielding plates and different components to be cooled.

1010: Anordnungarrangement
1212: Abschirmblechshield
1414: Gehäusecasing
1616: Luftfilterair filter
1818: Pfeilarrow
2020: Strömungskanalflow channel
2222: LufteintrittsöffnungAir inlet opening
2424: Austrittsöffnungoutlet opening
2626: UnterdruckdoseVacuum unit
2828: Wandwall
3030: Zusatzblechadditional sheet
3232: Seitenbereichpage range
3434: SickeBeading
3636: Kanteedge

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

DE 102006008224 A1 [0002]
- DE 102004062595 A1 [0003]

Claims

Arrangement ( 10 ) of a shielding plate ( 12 ) on a component ( 16 ) of a motor vehicle for thermal shielding of the component ( 16 ), in which a region between the component and the shielding plate has a flow channel ( 20 ) for guiding an air flow, which in the flow direction ( 18 ) of the air flow from an air inlet ( 22 ) to an air outlet opening ( 24 ) rejuvenated.

Arrangement ( 10 ) according to claim 1, characterized in that the air outlet opening ( 24 ) by a breakthrough in the shielding plate ( 12 ) is trained.

Arrangement ( 10 ) according to claim 2, characterized in that an additional sheet ( 30 ) for stiffening and heat dissipation the air outlet opening ( 24 ) surrounds.

Arrangement ( 10 ) according to one of claims 1 to 3, characterized in that the shielding ( 12 ) a bead ( 34 ) for stiffening and vibration damping, which extends over a predominant region of the longitudinal and transverse extent of the shielding plate ( 12 ).

Arrangement ( 10 ) according to one of claims 1 to 4, characterized in that the shielding ( 12 ) on a lower side of an air filter ( 16 ) is arranged.

Arrangement ( 10 ) according to one of claims 1 to 5, characterized in that the air inlet opening ( 22 ) lies in the direction of travel forward.

Car with an arrangement ( 10 ) of a shielding plate ( 12 ) according to one of claims 1 to 6.