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DE19931225A1 - Einer Fahrzeug-Wandöffnung zugeordnete Luftleit-Vorrichtung, insbesondere vor einem Kühler eines Kraftfahrzeuges - Google Patents

Einer Fahrzeug-Wandöffnung zugeordnete Luftleit-Vorrichtung, insbesondere vor einem Kühler eines Kraftfahrzeuges

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Publication number
DE19931225A1
DE19931225A1 DE19931225A DE19931225A DE19931225A1 DE 19931225 A1 DE19931225 A1 DE 19931225A1 DE 19931225 A DE19931225 A DE 19931225A DE 19931225 A DE19931225 A DE 19931225A DE 19931225 A1 DE19931225 A1 DE 19931225A1
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Germany
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arrow
foreign body
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Withdrawn
Application number
DE19931225A
Other languages
English (en)
Inventor
Dieter Spindelboeck
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Bayerische Motoren Werke AG
Original Assignee
Bayerische Motoren Werke AG
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Filing date
Publication date
Application filed by Bayerische Motoren Werke AG filed Critical Bayerische Motoren Werke AG
Priority to DE19931225A priority Critical patent/DE19931225A1/de
Publication of DE19931225A1 publication Critical patent/DE19931225A1/de
Withdrawn legal-status Critical Current

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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60K—ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PROPULSION UNITS OR OF TRANSMISSIONS IN VEHICLES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PLURAL DIVERSE PRIME-MOVERS IN VEHICLES; AUXILIARY DRIVES FOR VEHICLES; INSTRUMENTATION OR DASHBOARDS FOR VEHICLES; ARRANGEMENTS IN CONNECTION WITH COOLING, AIR INTAKE, GAS EXHAUST OR FUEL SUPPLY OF PROPULSION UNITS IN VEHICLES
    • B60K11/00—Arrangement in connection with cooling of propulsion units
    • B60K11/08—Air inlets for cooling; Shutters or blinds therefor
    • B60K11/085—Air inlets for cooling; Shutters or blinds therefor with adjustable shutters or blinds
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60K—ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PROPULSION UNITS OR OF TRANSMISSIONS IN VEHICLES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PLURAL DIVERSE PRIME-MOVERS IN VEHICLES; AUXILIARY DRIVES FOR VEHICLES; INSTRUMENTATION OR DASHBOARDS FOR VEHICLES; ARRANGEMENTS IN CONNECTION WITH COOLING, AIR INTAKE, GAS EXHAUST OR FUEL SUPPLY OF PROPULSION UNITS IN VEHICLES
    • B60K11/00—Arrangement in connection with cooling of propulsion units
    • B60K11/08—Air inlets for cooling; Shutters or blinds therefor
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
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    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
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    • Y02T10/80—Technologies aiming to reduce greenhouse gasses emissions common to all road transportation technologies
    • Y02T10/88—Optimized components or subsystems, e.g. lighting, actively controlled glasses

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

Abstract

Für eine einer Fahrzeug-Wandöffnung zugeordnete Luftleit-Vorrichtung, insbesondere vor einem Kühler eines Kraftfahrzeuges, wobei entsprechend angeordnete und gestaltete Profilleisten eine gegenüber der Luftzuströmung versetzte Luftabströmung bewirken und ferner Fremdkörper-Fangeinrichtungen vorgesehen sind, wird zur Erzielung eines hohen Luftdurchsatzes mit einer hohen Fremdkörper-Abscheidung vorgeschlagen, daß die Fremdkörper-Fangeinrichtung im jeweiligen Luftdurchgang zwischen lamellenartig gestalteten Profilleisten zugleich der Luft-Umlenkung dient, wobei die jeweilige, rinnenartig gestaltete Fangeinrichtung mit einem gegen die zuströmende Luft gerichteten Aufprall-Abschnitt der jeweiligen oberen Profilleiste jedes Luftdurchganges zur Fremdkörper-Abscheidung zusammenwirkt.

Description

Die Erfindung bezieht sich nach dem Oberbegriff des Patentanspruches 1 auf eine einer Fahrzeug-Wandöffnung zugeordnete Luftleit-Vorrichtung, insbesondere vor einem Kühler eines Kraftfahrzeuges, wobei die zugleich als Schutzgitter dienende Luftleit-Vorrichtung derart gegenseitig beabstandet angeordnete Profilleisten um­ faßt, daß die aus einem jeden von benachbarten Profilleisten begrenzten Luftdurch­ gang abströmende Luft durch eine Umlenkung gegenüber der gerichtet zuströmen­ den Luft versetzt austritt, wobei in dem Luftdurchgang eine Fremdkörper-Fangein­ richtung vorgesehen ist.
Eine derartige Luftleit-Vorrichtung ist beispielsweise aus der DE 37 03 716 A1 be­ kannt, wobei diese Vorrichtung im Querschnitt S-förmig gestaltete Profilleisten um­ faßt, die am abströmseitigen Ende jeweils mit einer quer zur Abström-Richtung der Luft gerichteten Fremdkörper-Fangeinrichtung ausgerüstet sind. Diese Fangein­ richtungen sind zur Rückhaltung massiver Fremdkörper konzipiert und bilden in nachteiliger Weise erhebliche Strömungswiderstände. Weiter ist aus der US 4,143,732 eine Luftleit-Vorrichtung bekannt, bei der im Querschnitt winkelförmige Profilleisten miteinander verbunden angeordnet sind, wobei an einen schrägen Schenkel einer Profilleiste ein horizontaler Schenkel der nächsten Profilleiste an­ schließt und dieser horizontale Schenkel mit einer nahe der Anschlußstelle ange­ ordneten Luftdurchtrittsöffnung versehen ist. Jeder Übergang eines horizontalen Schenkels in einen schrägen Schenkel bildet eine Fremdkörper-Fangeinrichtung mit dem Ziel, daß leichte sowie flüssige Fremdkörper durch die gestaute Anströmluft zu beiden Seiten der Luftleit-Vorrichtung hin ausgebracht sind. Auch diese bekannte Luftleit-Vorrichtung ist nicht besonders strömungsgünstig zur Anströmung eines Kühlers, insbesondere eines kompakten Hochleistungskühlers von kleiner Bau­ weise.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die bekannte Luftleit-Vorrichtung bei ho­ hem Schutz vor Steinschlag und Bewurf strömungsgünstig für einen hohen Luft­ durchsatz zur Beaufschlagung eines als Luft/Flüssigkeits-Wärmetauschers dienen­ den Kühlers auszubilden in Verbindung mit einer hohen Fremdkörper-Abscheidung.
Diese Aufgabe ist mit dem Patentanspruch 1 dadurch gelöst, daß die Fremdkörper- Fangeinrichtung im jeweiligen Luftdurchgang zwischen lamellenartig gestalteten Profilleisten zugleich der Luft-Umlenkung dient, wobei die jeweilige, rinnenartig ge­ staltete Fangeinrichtung mit einem gegen die zuströmende Luft gerichteten Aufprall- Abschnitt der jeweiligen oberen Profilleiste jedes Luftdurchganges zur Fremdkörper- Abscheidung zusammenwirkt.
Mit der erfindungsgemäßen Anordnung der Fremdkörper-Fangeinrichtung in einem Luftdurchgang als Teil der Luft-Umlenkung werden die in der zuströmenden Luft enthaltenen Fremdkörper zu Beginn der Luft-Umlenkung dadurch ausgeschieden, daß die mit Masse behafteten Fremdkörper in Richtung der zuströmenden Luft wei­ terfliegen zur rinnenartig gestalteten Fangeinrichtung, wobei ein gegen die zuströ­ mende Luft gerichteter Aufprall-Abschnitt der jeweiligen oberen Profilleiste dies vor­ teilhaft unterstützt.
Eine vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung ist dadurch erreicht, daß die Profillei­ sten relativ zur Richtung der frei anströmenden Luft schräg gerichtet beabstandet angeordnet sind und daß die Profilleisten jeweils einen äußeren, im wesentlichen quer zur anströmenden Luft gerichteten, als Prall- und Leitelement dienenden Ab­ schnitt aufweisen, wobei die einer gegenseitigen, teilweisen Überdeckung der schräg gerichteten Profilleisten dienenden Prallelement- und Leitelement-Ab­ schnitte mit der jeweiligen rinnenartigen Fangeinrichtung einen die Luft-Umlenkung bewirkenden Kanal bilden.
Mit dieser bevorzugten Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Luftleit-Vorrichtung ist bei strömungsgünstig hohem Luftdurchsatz ein hoher Schutz vor Steinschlag und Bewurf des dahinter angeordneten Kühlers erzielt, wobei mit der sicheren Rückhal­ tung von Fremdkörpern einerseits und einem strömungsgünstig hohen Luftdurchsatz andererseits in vorteilhafter Weise ein kompakt bauender Hochleistungskühler von relativ kleinem Bauraum eingesetzt werden kann.
Um jederzeit eine hohe Abscheidewirkung der als Schutzgitter dienenden, erfin­ dungsgemäßen Luftleit-Vorrichtung zu erzielen, wird in weiterer Ausgestaltung der Erfindung vorgeschlagen, daß die Profilleisten mit den zugeordneten rinnenartigen Fangeinrichtungen zur selbsttätigen Ausbringung deponierter Fremdkörper schräg oder bogenförmig angeordnet sind.
Nähere Ausgestaltungen der Erfindung sind in weiteren Unteransprüche beschrie­ ben.
Die Erfindung ist anhand eines in der Zeichnung schematisch dargestellten Ausfüh­ rungsbeispiels beschrieben.
Einer Fahrzeug-Wandöffnung 1 ist eine Luftleit-Vorrichtung 2 vor einem als Luft/Flüssigkeits-Wärmetauscher dienenden Kühler 3 eines nicht näher dargestellten Kraftfahrzeuges zugeordnet. Die zugleich als Schutzgitter dienende Luftleit-Vorrich­ tung 2 umfaßt derart gegenseitig beabstandet angeordnete Profilleisten 4, daß die aus einem jeden von benachbarten Profilleisten 4 begrenzten Luftdurchgang 5 küh­ lerseitig abströmende Luft gemäß Pfeil "C" durch eine Umlenkung gemäß Pfeil "B" gegenüber der gerichtet zuströmenden Luft gemäß Pfeil "A" versetzt austritt, wobei in jedem Luftdurchgang 5 eine Fremdkörper-Fangeinrichtung 6 vorgesehen ist.
Diese Luftleit-Vorrichtung 2 ist bei hohem Schutz vor Steinschlag und Bewurf des Kühlers 3 strömungsgünstig für einen hohen Luftdurchsatz zur Beaufschlagung des Kühlers 3 auszubilden in Verbindung mit einer hohen Fremdkörper-Abscheidung.
Dies ist erfindungsgemäß dadurch erreicht, daß die Fremdkörper-Fangeinrichtung 6 im jeweiligen Luftdurchgang 5 zwischen lamellenartig gestalteten Profilleisten 4 zu­ gleich der Luft-Umlenkung gemäß Pfeil "B" dient, wobei die jeweilige, rinnenartig gestaltete Fangeinrichtung 6 mit einem gegen die zuströmende Luft gemäß Pfeil "A" gerichteten Aufprall-Abschnitt 7 der jeweiligen oberen Profilleiste 4 jedes Luftdurch­ ganges 5 zur Fremdkörper-Abscheidung zusammenwirkt.
Für diese grundsätzliche Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Luftleit-Vorrichtung 2 sind in vorteilhafter Weiterbildung die Profilleisten 4 relativ zur Richtung der frei anströmenden Luft gemäß Pfeil "D" schräg gerichtet beabstandet angeordnet, wobei die Profilleisten jeweils einen relativ zum Kühler 3 äußeren, im wesentlichen quer zur anströmenden Luft gemäße Pfeil "D" gerichteten, als Prall- und Leitelement die­ nenden Abschnitt 8 aufweisen. Dieser Prall- und Leitelement-Abschnitt 8 dient zum einen als Schutz vor Steinschlag und Bewurf und andererseits zur strömungsgünsti­ gen Ablenkung der anströmenden Luft gemäß Pfeil "D" in die der Luftleit-Vorrichtung 2 zuströmende Luft gemäß Pfeil "A".
Weiter bilden erfindungsgemäß die einer gegenseitigen, teilweisen Überdeckung der schräggerichteten Profilleisten 4 dienenden Prall- und Leitelement-Abschnitte 8 mit der jeweiligen rinnenartigen Fangeinrichtung 6 einen die Luft-Umlenkung gemäß Pfeil "B" bewirkenden Kanal 9.
Um jederzeit die Wirkung der Fangeinrichtungen 6 zu gewährleisten, sind die Profil­ leisten 4 mit den zugeordneten rinnenartigen Fangeinrichtungen 6 zur selbsttätigen Ausbringung deponierter Fremdkörper schräg oder bogenförmig angeordnet.
Wie aus der einzigen Figur weiter hervorgeht, ist jeder Prall- und Leitelement-Ab­ schnitt 8 im wesentlichen als Kreisbogenabschnitt gestaltet und schließt tangential an einen geraden Luft-Führungsabschnitt 10 der lamellenartigen, schräggerichteten Profilleiste 4 an, wobei der an den Luft-Führungsabschnitt 10 angrenzende Aufprall- Abschnitt 7 mit einer im wesentlichen halbrunden Rinne 6' als Fremdkörper-Fang­ einrichtung 6 in Verbindung steht.
Für eine widerstandsarme Durchströmung einerseits und einer sicheren Fremdkör­ perabscheidung andererseits ist der gegenseitige Abstand der schräggerichteten Profilleisten 4 über das Abstandsmaß a der Rinnenmittelpunkte MR festgelegt, wobei das Abstandsmaß a/3 der Festlegung des Zuströmquerschnittes Azu zwischen dem jeweiligen Luft-Führungsabschnitt 10 und dem jeweiligen Prall- und Leitelement-Ab­ schnitt 8 dient sowie zur Festlegung des Einströmquerschnittes AKa des der Luft- Umlenkung dienenden Kanals 9.
Weiter kann die Luftleit-Vorrichtung 2 so gestaltet sein, daß die Profilleisten 4 mit integrierten bzw. baulich einstückig angeordneten Rinnen 6 relativ zum Kühler 3 unbeweglich angeordnet sind.
Dem gegenüber ist es aber auch möglich, daß die Profilleisten 4 mit integrierten Rinnen 6' relativ zum Kühler 3 beweglich verstellbar angeordnet sind, um beispiels­ weise den Luftdurchsatz in Abhängigkeit von der Fahrgeschwindigkeit steuern zu können.
Schließlich ist aber auch eine Ausgestaltung denkbar, bei der Profilleisten und zu­ geordnete Rinnen jeweils gesondert angeordnet sind, wobei die Rinnen der Fang­ einrichtung relativ zu den starr angeordneten Profilleisten drehbeweglich angeordnet sind.
Für die beiden letztgenannten Fälle können die verstellbar angeordneten Profillei­ sten 4 mit integrierten Rinnen 6' sowie die drehbeweglich angeordneten Rinnen je­ weils beim Einlegen eines vorbestimmten Fahrganges, insbesondere des ersten Geländeganges eines Off-Road-Kraftfahrzeuges angesteuert sein.
Schließlich kann zur Steigerung der Kühlluftmenge einerseits und zur ausreichen­ den Kühlung bei gering gesteuertem Luftdurchsatz über die Profilleisten 4 anderer­ seits die Luftleit-Vorrichtung 2 dadurch ergänzt sein, daß den vor einem Kühler 3 des Kraftfahrzeuges beabstandet angeordneten Profilleisten 4 eine gesonderte Luftleit-Führung 11 zugeordnet ist, mittels der anströmende Luft gemäß Pfeil "D" zwischen dem Kühler 3 und den Profilleisten 4 zugeführt ist.

Claims (11)

1. Einer Fahrzeug-Wandöffnung zugeordnete Luftleit-Vorrichtung, insbesondere vor einem Kühler eines Kraftfahrzeuges,
  • - wobei die zugleich als Schutzgitter dienende Luftleit-Vorrichtung (2) der­ art gegenseitig beabstandet angeordnete Profilleisten (4) umfaßt, daß
  • - die aus einem jeden von benachbarten Profilleisten (4) begrenzten Luft­ durchgang (5) abströmende Luft (Pfeil C) durch eine Umlenkung (Pfeil B) gegenüber der gerichtet zuströmenden Luft (Pfeil A) versetzt austritt, wobei
  • - in jedem Luftdurchgang (5) eine Fremdkörper-Fangeinrichtung (6) vor­ gesehen ist,
dadurch gekennzeichnet,
  • - daß die Fremdkörper-Fangeinrichtung (6) im jeweiligen Luftdurchgang (5) zwischen lamellenartig gestalteten Profilleisten (4) zugleich der Luft- Umienkung (Pfeil B) dient, wobei
  • - die jeweilige, rinnenartig gestaltete Fangeinrichtung (6) mit einem gegen die zuströmende Luft (Pfeil A) gerichteten Aufprall-Abschnitt (7) der je­ weiligen oberen Profilleiste (4) jedes Luftdurchganges (5) zur Fremdkör­ per-Abscheidung zusammenwirkt.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
- daß die Profilleisten (4) relativ zur Richtung der frei anströmenden Luft (Pfeil D) schräggerichtet beabstandet angeordnet sind und
  • - daß die Profilleisten (4) jeweils einen äußeren, im wesentlichen quer zur anströmenden Luft gerichteten, als Prall- und Leitelement dienenden Abschnitt (8) aufweisen, wobei
  • - die einer gegenseitigen, teilweisen Überdeckung der schräggerichteten Profilleisten (4) dienenden Prall- und Leitelement-Abschnitte (8) mit der jeweiligen rinnenartigen Fangeinrichtung (6) einen die Luft-Umlenkung (Pfeil B) bewirkenden Kanal (9) bilden.
3. Vorrichtung nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Profil­ leisten (4) mit den zugeordneten rinnenartigen Fangeinrichtungen (6) zur selbsttätigen Ausbringung deponierter Fremdkörper schräg oder bogenförmig angeordnet sind.
4. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet,
  • - daß jeder Prall- und Leitelement-Abschnitt (8) im wesentlichen als Kreis­ bogenabschnitt gestaltet ist und tangential an einen geraden Luftfüh­ rungsabschnitt (10) der lamellenartigen, schräggerichteten Profilleiste (4) anschließt, wobei
  • - der an den Luft-Führungsabschnitt (10) angrenzende Aufprall-Abschnitt (7) mit einer im wesentlichen halbrunden Rinne (6') als Fremdkörper- Fangeinrichtung (6) in Verbindung steht, und ferner
  • - das Abstandsmaß (a/3) der Rinnenmittelpunkte (MR) zur Festlegung des Zuströmquerschnittes (Azu) zwischen dem jeweiligen Luft-Füh­ rungsabschnitt (10) und dem jeweiligen Prall- und Leitelement-Abschnitt (8) dient sowie
  • - zur Festlegung des Einströmquerschnittes (AKa) des der Luft-Umlenkung dienenden Kanals (9).
5. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet,
- daß den vor einem Kühler (3) eines Kraftfahrzeuges beabstandet ange­ ordneten Profilleisten (4) eine gesonderte Luftleit-Führung (11) zugeord­ net ist, mittels der
  • - anströmende Luft zwischen dem Kühler (3) und den Profilleisten (4) zu­ geführt ist.
6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Profilleisten (4) mit integrierten Rinnen (6') relativ zum Kühler (3) unbeweg­ lich angeordnet sind.
7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Profilleisten (4) mit integrierten Rinnen (6') relativ zum Kühler (3) beweglich verstellbar angeordnet sind.
8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet,
  • - daß Profilleisten und zugeordnete Rinnen jeweils gesondert angeordnet sind, wobei
  • - die Rinnen relativ zu den starr angeordneten Profilleisten drehbeweglich vorgesehen sind.
9. Vorrichtung nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet,
  • - daß die verstellbar angeordneten Profilleisten (4) mit Rinnen (6') sowie
  • - die drehbeweglich angeordneten Rinnen jeweils
  • - mittels Einlegen eines vorbestimmten Fahrganges, insbesondere des ersten Geländeganges eines Off-Road-Kraftfahrzeuges ange­ steuert sind.
DE19931225A 1999-07-06 1999-07-06 Einer Fahrzeug-Wandöffnung zugeordnete Luftleit-Vorrichtung, insbesondere vor einem Kühler eines Kraftfahrzeuges Withdrawn DE19931225A1 (de)

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