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Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Beeinflussung einer Luftströmung innerhalb eines Motorraums eines Kraftfahrzeugs, aufweisend ein Verstellmittel zur Verstellung der Vorrichtung zwischen zwei Endpositionen.
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Solche Vorrichtungen sind bekannt und werden dazu verwendet, die Belüftung oder Kühlung des Motorraums zu gewährleisten, indem eine außerhalb des Fahrzeugs vorliegende Luftströmung teilweise in den Motorraum des Kraftfahrzeugs eingeleitet und in dem Motorraum bereitgestellt wird. Damit wird eine bedarfsgerechte Belüftung und/oder Kühlung des Motorraums ermöglicht. Luft wird, durch entsprechende Verstellung der Vorrichtung, nur dann in den Motorraum eingeleitet, wenn die Luft zur Belüftung und/oder Kühlung des Motorraums benötigt wird. Andernfalls, wenn keine Belüftung und/oder Kühlung des Motorraums erforderlich ist, wird keine Luft in den Motorraum eingeleitet, was bedeutet, dass die Vorrichtung beispielsweise so eingestellt wird, dass entsprechende Luftübertrittsöffnung in einem, den Motorraum begrenzenden oder umgebenden Teil verschlossen wird.
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Dadurch kann mit solchen Vorrichtungen erreicht werden, dass eine verbesserte Außenaerodynamik des Fahrzeugs und/oder eine Geräuschkapselung des Motors durch verschlossene Abdeckungen aufrecht erhalten werden kann, wenn keine Belüftung und/oder Kühlung des Motorraums erforderlich ist.
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Die
DE 101 37 175 A1 beschreibt eine Motorabdeckung eines Kraftfahrzeugs mit einer Luftübertrittsöffnung mit Stellmitteln zur Verstellung der Lage eines Verschlusselements gegenüber der Öffnung zum Schließen und/oder Öffnen der Luftübertrittsöffnung. Durch Verstellung des Verschlusselements kann die Luftübertrittsöffnung geöffnet werden und Kühlluft in den Motorraum eingeleitet werden.
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In der
US 2009/0266312 A1 wird eine Vorrichtung enthaltend einen Kühler und eine Kühlerjalousie mit Lamellen und Bypass offenbart. Durch Winkelverstellung der Lamellen kann die Kühlerjalousie geöffnet und der Bypass geschlossen werden, und so Kühlluft durch den Kühler in den hinter dem Kühler liegenden Motorraum eingeleitet werden.
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Allerdings kann mit den bekannten Vorrichtungen Kühlluft im Motorraum nur bereitgestellt werden. Es muss daher also immer genug Kühlluft bereitgestellt werden, um jeglichen Kühlbedarf im Motorraum decken zu können. Oftmals ist es aber so, dass verschiedene Komponenten an verschiedenen Stellen im Motorraum, wie beispielsweise eine Lichtmaschine, ein Getriebe, eine Batterie, oder sonstige Komponenten, zu einer bestimmten Zeit und/oder unter bestimmten Betriebs- oder Umgebungsbedingungen belüftet und/oder gekühlt werden müssen, andere Komponenten an anderen Stellen des Motorraums aber nicht. In diesen Fällen wird also mehr Luft im Motorraum bereitgestellt als zur gerichteten Belüftung oder Kühlung einzelner Komponenten erforderlich ist. Dadurch sind gegebenenfalls Außenaerodynamik und/oder Geräuschkapselung des Fahrzeugs nachteilig betroffen.
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Es ist daher die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine bessere Verteilung von Luft im Motorraum zu ermöglichen, so dass nicht mehr Luft bereitgestellt werden muss als zur lokalen Belüftung und/oder Kühlung notwendig.
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Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch eine Vorrichtung nach Anspruch 1, ein Kraftfahrzeug nach Anspruch 8, sowie durch ein Verfahren nach Anspruch 9.
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Die erfinderische Vorrichtung ist mindestens einem Teilbereich des Motorraums zugeordnet, so dass in einer der Endpositionen der Verstellung der Vorrichtung ein im Motorraum bereitgestellter Luftstrom teilweise oder ganz entweder in den mindestens einen Teilbereich oder von dem mindestens einem Teilbereich weg geleitet wird.
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Der Begriff Motorraum ist dabei nicht nur dahingehend zu verstehen, dass der Bereich um einen Verbrennungsmotor und/oder sonstigen, beispielsweise elektrischen, Antriebsmotor des Fahrzeugs gemeint ist, sondern er umfasst auch den Bauraum um weitere Komponenten und Bauteile, die einem Motor zugeordnet sind, zum Betrieb des Motors erforderlich sind, oder durch den Motor betrieben werden, wie beispielsweise eine Lichtmaschine, ein Getriebe, eine Batterie, eine Fahrzeuglenkung, ein Kältekreis einer Fahrzeugklimaanlage oder vieles mehr. Üblicherweise befindet sich der Motorraum am vorderen Ende des Fahrzeugs, seltener im Heck oder in der Fahrzeugmitte. Dabei wird der Motorraum nach vorne und hinten durch Stoßfänger und/oder Schottwände des Fahrzeugs, zur Seite durch Karosserieseitenteile, nach oben durch eine Motorhaube, und nach unten durch eine untere Motorraumabdeckung begrenzt. Andere Konfigurationen sind allerdings auch denkbar und realisierbar.
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Unter einem Teilbereich des Motorraums ist dabei ein Bereich, ein Volumen, oder ein Bauraum mit dreidimensionaler Ausdehnung zu verstehen, der sich innerhalb des Motorraums des Fahrzeugs erstreckt, sich aber nicht über den ganzen Motorraum ausdehnt, sondern von mindestens einem weiteren Teilbereich begrenzt wird. Es handelt sich also um ein lokales Gebiet innerhalb des Motorraums.
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In dem Teilbereich kann es dazu kommen, dass unabhängig von anderen Teilbereichen des Motorraums, ein Luftstrom zur Belüftung und/oder Kühlung des Teilbereichs benötigt wird. Dazu kann ein bereits im Motorraum bereitgestellter Luftstrom verwendet werden, der dann zumindest teilweise auf den zu belüftenden und/oder zu kühlenden Teilbereich ausgerichtet werden muss. Dazu ist es zweckmäßig, dass in einer der Endpositionen der Verstellung der Vorrichtung ein im Motorraum bereitgestellter Luftstrom teilweise oder ganz entweder in den Teilbereich geleitet wird wenn Belüftung und/oder Kühlung des Teilbereichs erforderlich ist, oder von dem Teilbereich weg geleitet wird wenn Belüftung und/oder Kühlung des Teilbereichs nicht erforderlich ist.
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Dabei kann die durch das Verstellmittel der Vorrichtung gegebene Verstellbarkeit der Vorrichtung auf verschiedene Art und Weise dargestellt sein. Es ist eine Verstellbarkeit durch einen Schaltvorgang zwischen zwei Endpositionen denkbar, aber auch über Zwischenpositionen, oder auch eine vollvariable Verstellbarkeit zur besseren Dosierbarkeit der Verstellung.
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Es ist bevorzugt, wenn der Teilbereich des Motorraums innerhalb der begrenzenden Teile einer Motorraumkapselung und/oder Motorraumverkleidung angeordnet ist. Es kann dann in einfacher und effizienter Weise durch mindestens eine in der Motorraumkapselung und/oder Motorraumverkleidung vorgesehene Öffnung ein definierter Luftstrom im Motorraum zur Umlenkung durch die erfinderische Vorrichtung bereitgestellt werden.
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Es ist weiterhin bevorzugt, wenn sich der Teilbereich des Motorraums stromabwärts hinter einem Kühlermodul befindet. Auch in diesem Fall lässt sich ein in den Motorraum gerichteter und im Motorraum bereitgestellter Luftstrom realisieren, indem die durch das Kühlermodul, das einen oder mehrere mit Luft durchströmbare Kühler umfasst, geleitete Luft in den stromabwärts dahinter liegenden Motorraum eintritt.
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In einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung enthält der Teilbereich des Motorraums mindestens eine zu belüftende und/oder zu kühlende Komponente. Die Komponente kann beispielsweise eine Lichtmaschine, ein Getriebe, eine Batterie oder ein anderes elektrisches Bauteil, eine Pumpe oder ein Antriebsmotor oder ein Leitungsteil einer Fahrzeuglenkung, ein Kompressor oder ein Kältekreis einer Fahrzeugklimaanlage sein. Weitere in dem Teilbereich des Motorraums angeordnete Komponenten mit anderer Funktion sind ebenso vorstellbar.
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Besonders vorteilhaft ist es, wenn die erfinderische Vorrichtung Teil der zu belüftenden und/oder zu kühlenden Komponente ist oder an dieser angeordnet oder befestigt ist. Dadurch lässt sich einerseits der Luftstrom, der zur Belüftung/ und oder Kühlung der Komponente in dem Teilbereich des Motorraums, in dem die Komponente angeordnet ist, besonders gut beeinflussen. Insbesondere im Nahfeld der Komponente und auf den Oberflächen der Komponente kann so eine effiziente Belüftung und/oder Kühlung realisiert werden, wobei soweit erforderlich auch die Temperaturverteilung auf der Komponente berücksichtigt werden kann. Andererseits können sich durch die Ausgestaltung der erfinderischen Vorrichtung als Teil der Komponente auch Vorteile hinsichtlich der Bauteilkosten und -komplexität ergeben.
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Eine bevorzugte Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, dass das Verstellmittel der Vorrichtung ein Element enthält, dessen Form und/oder Ausdehnung durch eine Temperaturänderung veränderlich ist, so dass dadurch die Verstellung der Vorrichtung bei einer Temperaturänderung erfolgt. So kann die temperaturabhängige Verstellung der Vorrichtung auf besonders einfache Weise realisiert werden.
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In einer besonders bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung enthält das Element ein Bimetall oder ein Material mit Formgedächtnis. Das Verstellmittel kann also beispielsweise ein Bimetall-Element erhalten, das sich bei einer Temperaturänderung durch die unterschiedliche Ausdehnung der beiden in dem Bimetall enthaltenen Metalle verformt und somit die Verstellung der erfinderischen Vorrichtung bewirkt. In ähnlicher Weise kann das Element ein Material mit Formgedächtnis enthalten, das sich je nach Temperatur durch Änderung seiner kristallinen Struktur verformt und die Verstellung der erfinderischen Vorrichtung bewirkt.
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Es ist auch bevorzugt, wenn das Verstellmittel einen elektrischen und/oder hydraulischen und/oder pneumatischen Aktuator enthält. Dadurch kann das Verstellmittel der erfinderischen Vorrichtung an eine Steuervorrichtung angebunden werden, mit Hilfe derer dann die Verstellung der Vorrichtung bedarfsgerecht durchgeführt werden kann.
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Das erfinderische Kraftfahrzeug enthält eine Vorrichtung zur Beeinflussung einer Luftströmung nach einem der Ansprüche 1 bis 7.
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Das erfinderische Verfahren zur Beeinflussung einer Luftströmung in einem Motorraum eines Kraftfahrzeugs, unter Benutzung der erfinderischen Vorrichtung enthält die Schritte:
- – Sensieren einer einem Teilbereich des Motorraums zugeordneten Temperatur
- – Verstellen der Vorrichtung, wenn die Temperatur höher oder niedriger als eine Grenztemperatur ist
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Der Schritt Sensieren einer einem Teilbereich des Motorraums zugeordneten Temperatur bedeutet dabei, dass eine in einem Teilbereich oder in/auf einer in dem Teilbereich angeordneten Komponente vorherrschende Temperatur oder erfasst wird. Das Erfassen der Temperatur kann entweder durch eine temperaturabhängige Verformung eines Elements, dessen Form und/oder Ausdehnung durch eine Temperaturänderung veränderlich ist, erfolgen, oder beispielsweise auch durch Messen mit Hilfe eines elektronischen Temperatursensors.
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In dem Schritt Verstellen der Vorrichtung, wenn die Temperatur höher oder niedriger als eine Grenztemperatur ist, wird überprüft, ob Belüftungsbedarf und/oder Kühlbedarf in dem Teilbereich des Motorraums oder an der Komponente vorliegt. Ist die dem Teilbereich des Motorraums oder der Komponente zugeordnete Temperatur höher als eine Grenztemperatur, dann liegt Belüftungsbedarf und/oder Kühlbedarf vor. Ist die dem Teilbereich des Motorraums oder der Komponente zugeordnete Temperatur niedriger als eine Grenztemperatur, dann liegt kein Belüftungsbedarf und/oder Kühlbedarf vor.
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Wenn Belüftungsbedarf und/oder Kühlbedarf vorliegt, dann wird die Vorrichtung so verstellt, dass ein im Motorraum bereitgestellter Luftstrom teilweise oder ganz in den Teilbereich geleitet wird. Wenn kein Belüftungsbedarf und/oder Kühlbedarf vorliegt, dann wird die Vorrichtung so verstellt, dass ein im Motorraum bereitgestellter Luftstrom teilweise oder ganz von dem Teilbereich weg geleitet wird.
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Eine Ausführungsform der Erfindung ist in 1 und 2 dargestellt. Es zeigen
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1: die erfinderische Vorrichtung in einer Endposition der Verstellung
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2: die erfinderische Vorrichtung in einer zweiten Endposition der Verstellung
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In 1 wird die erfinderische Vorrichtung 1 in einer Endposition der Verstellung dargestellt. In einem Teilbereich 4a des Motorraums 2, der an einen zweiten Teilbereich 4b des Motorraums 2 angrenzt, und innerhalb der begrenzenden Teile einer die Motorraumabdeckung 7 enthaltenden Motorraumkapselung und/oder Motorraumverkleidung angeordnet ist, liegt kein Belüftungs- und/oder Kühlbedarf vor. Die Komponente 6 muss nicht belüftet und/oder gekühlt werden. Die Vorrichtung 1 ist dementsprechend durch das Verstellmittel 3 in eine Endposition der Verstellung verstellt. Der durch die Öffnung 8 der Motorraumabdeckung 7 in den Motorraum 2 eintretende und im Motorraum 2 bereitgestellte Luftstrom 5 wird von dem Teilbereich 4a weg geleitet.
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2 zeigt die erfinderische Vorrichtung 1 in einer zweiten Endposition der Verstellung. In dem Teilbereich 4a des Motorraums 2 liegt Belüftungs- und/oder Kühlbedarf vor. Die Vorrichtung 1 ist dementsprechend durch das Verstellmittel 3 in eine zweite Endposition der Verstellung verstellt. Der durch die Öffnung 8 der Motorraumabdeckung 7 in den Motorraum 2 eintretende und im Motorraum 2 bereitgestellte Luftstrom 5 wird in den Teilbereich 4a geleitet und über die Komponente 6 verteilt, wodurch die Komponente 6 belüftet und/oder gekühlt wird.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Vorrichtung
- 2
- Motorraum
- 3
- Verstellmittel
- 4a, 4b
- Teilbereiche des Motorraums
- 5
- Luftstrom
- 6
- Komponente
- 7
- Motorraumabdeckung
- 8
- Belüftungsöffnung
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 10137175 A1 [0004]
- US 2009/0266312 A1 [0005]