DE4011181A1

DE4011181A1 - Kraftfahrzeug

Info

Publication number: DE4011181A1
Application number: DE4011181A
Authority: DE
Inventors: Heinz Dipl Ing Soja
Original assignee: Audi AG
Current assignee: Audi AG
Priority date: 1990-04-06
Filing date: 1990-04-06
Publication date: 1991-10-10

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Kraftfahrzeug mit einer Einrichtung (Kühler, Lüfter) zur Kühlung eines Antriebsaggregates und einer das An triebsaggregat umgebenden, an die Kühleinrichtung angrenzenden schall dämmenden Kapsel.

Ein solches Kraftfahrzeug ist durch die DE-OS 24 03 254 bekannt gewor den. Da die schalldämmende Kapsel im Bereich der Kühleinrichtung eine Aussparung aufweist, ist dort eine Schwachstelle hinsichtlich der schalldämmenden Wirkung vorhanden. Ein gewisser Ausgleich wird durch zusätzliche Schalldämpferlamellen erzielt, die vor dem Kühler angeord net sind und einen zusätzlichen Absorptionsschalldämpfer bilden.

Die europäische Patentschrift 01 91 012 B1 beschreibt eine gekapselte Brennkraftmaschine zum Antrieb von Kraftfahrzeugen, mit einer Kapsel, die eine als Luftleitwand ausgebildete Kapselvorderwand und eine Kap selumfangswand umfaßt, und einem Wasserkühler mit einem als Axialge bläse ausgebildeten, außerhalb der Kapsel und vor der Kapselvorderwand angeordneten Lüfter. Die Kapselvorderwand verläuft in einer Normalebene zur Lüfterachse, reicht bis an die Antriebswelle des Lüfters heran und ist dort geteilt.

Gemeinsamer Nachteil des genannten Standes der Technik ist, daß jeweils im Bereich der hinsichtlich der schalldämmenden Wirkung eine Schwach stelle bildenden Kühleinrichtung zusätzliche Maßnahmen (Schalldämpfer lamellen bzw. Kapselvorderwand) getroffen werden müssen.

Aufgabe der Erfindung ist es, ein gattungsgemäßes Kraftfahrzeug in der Weise weiterzubilden, daß die genannten zusätzlichen Maßnahmen entfal len können und dennoch im Bereich der Kühleinrichtung keine Schwach stelle bei der Schalldämmung entsteht.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die weiteren Merkmale nach dem Kennzeichen des Patentanspruches 1 gelöst.

Das deutsche Gebrauchsmuster 84 06 829 beschreibt zwar einen Kühler lüfter, dessen Lüfterflügel verschwenkbar sind. Eine Bezugnahme zu einer schalldämmenden Einrichtung enthält dieses Dokument nicht, so daß insoweit auch keine Anregungen daraus ableitbar sind, die die erfin dungsgemäße Maßnahme hätte nahelegen können. Darüber hinaus sind die Lüfterflügel nach dem Gebrauchsmuster auch nicht im für die Erfindung erforderlichen Umfang (großer Schwenkwinkel) verschwenkbar.

Der grundsätzliche Vorteil von verstellbaren Lüfterflügeln besteht darin, daß der Luftvolumenstrom nicht über die Drehzahl des Lüfters (im Extremfall nur zwei Möglichkeiten AN/AUS), sondern über den Anstell winkel der Flügel stufenlos derart geregelt werden kann, daß bei jeder beliebigen Fahrsituation der richtige Luftvolumenstrom zur Verfügung gestellt werden kann.

Wird nun ein geringer oder kein Volumenstrom benötigt - z. B. bei kal tem Motor oder Teillastbetrieb - so können nach der Erfindung die Lüf terflügel in eine Verschlußstellung gebracht werden, die den Kühlluft anteil verringert, das Motorengeräusch nach außen abschirmt und bei kal tem Motor für schnelle Erwärmung und ein schnelles Ansprechen von Hei zung und Klimaanlage sorgt.

Die Form der Lüfterflügel sollte radial verlaufend gewählt werden, so daß in der Verschlußstellung eine relativ gute Abdichtung gewährleistet ist. Dabei ist es gleichgültig, ob ein gerades Flügelprofil oder ein überwölbtes gewählt wird.

Weitere Merkmale und Vorteil der Erfindung gehen aus den Unteransprüche hervor. Ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel ist nachstehend erläu tert und in der Zeichnung dargestellt. Diese zeigt in

Fig. 1 den vorderen Bereich eines Kraftfahrzeuges mit den erfindungs wesentlichen Funktionselementen,

Fig. 2 eine Ansicht eines Lüfters in Verschlußstellung,

Fig. 3 eine Schnittdarstellung gemäß Pfeile III in Fig. 2 und

Fig. 4 eine Schnittdarstellung des Verstellmechanismus für die Lüf terflügel

Der in Fig. 1 dargestellte vordere Bereich eines Kraftfahrzeuges 1 zeigt einen Kühlergrill 2 und einen ebenfalls mit Lufteintrittsöffnun gen versehenen Stoßfänger 3. Innerhalb eines Motorraumes 4 ist ein Mo torkühler 5 angeordnet. An diesen schließt sich in an sich bekannter Weise ein Lüfter 7 an, dessen Antriebswelle 6 in hier nicht näher ge zeigter Weise von einem Verbrennungsmotor 8 oder einem separaten Elek tromotor angetrieben wird.

Der Verbrennungsmotor 8 ist von einer schalldämmenden Kapsel umgeben, die sich aus verschiedenen, zum Teil mit schalldämmenden Materialien beschichteten Bauteilen, wie Bodenplatte 9, Frontschürze 10, Stirnwand 13 und Motorhaube 14 zusammensetzt.

Im Bereich des Lüfters 7 weist die Stirnwand 13 eine kreisförmige Aus nehmung 15 auf, die vom Lüfter 7 ausgefüllt wird. Befinden sich dessen Lüfterflügel 16 in einer Verschlußstellung (Fig. 2), so wird er Be standteil der schalldämmenden Kapsel.

In Fig. 2 ist diese Verschlußstellung gezeigt. Die Lüfterflügel 16 haben eine radiale gerade verlaufende Form, wobei ihre Breite zur radia len Peripherie hin ständig (strahlenförmig) zunimmt, so daß in der Ver schlußstellung eine geschlossene Fläche gebildet wird. Die Schnittdar stellung gemäß Fig. 3 verdeutlicht dies nochmals. In dünner Vollinie ist dabei auch eine gegenüber der Verschlußstellung verschwenkte (Schwenkachse 17) Betriebsstellung der Lüfterflügel 16 gezeigt.

Eine geräuschdämmende Wirkung ist selbstverständlich auch dann zu er reichen, wenn die Lüfterflügel 16 nicht die in den Fig. 2 und 3 gezeig te und für die schalldämmende Wirkung am besten geeignete Form aufwei sen. Da an den Lüfter 7 noch anderweitige Forderungen (geringe Ge räuschentwicklung im Betrieb, hohe Förderleistung) zu stellen sind, könnte es angezeigt sein, eine Gestaltung von Lüfterflügel 16 zu wählen, die hinsichtlich der dem Lüfter 7 nun zukommenden Funktionen einen Kompromiß darstellen. Dabei käme gegebenenfalls auch eine geome trische oder aerodynamische Schränkung in Betracht.

Fig. 4 zeigt einen bezüglich einer Mittellinie 21 symmetrischen Ver stellmechanismus zum Verschwenken der Lüfterflügel 16. Dabei ist end seitig an eine flanschförmige Querschnittserweiterung 23 der Antriebs welle 6 ein topfförmiger Deckel 18 angesetzt und mittels Befestigungs schraube 19 an einem Lagerzapfen 20 befestigt. Der topfförmige Deckel 18 weist des weiteren auf seiner Ringfläche über den gesamten Umfang gleichmäßig verteilt angeordnete, radial gerichtete Bohrungen 25 auf, die jeweils der Aufnahme eines Wälzlagers 26 dienen, welches einen La gerzapfen 27 des Lüfterflügels 16 aufnimmt. An jeden Lagerzapfen 27 ist radial nach innen gerichter ein Exzenterzapfen 28 angeformt. Dieser greift in eine Quernut 29 eines axial verschiebbar aber drehfest (Paß feder 30) auf dem Lagerzapfen 20 der Antriebswelle 6 gelagerten Stell ringes 31 ein.

Der Stellring 31 wird von einer Druckfeder 32 beaufschlagt, die sich an seiner einen Stirnfläche 33 sowie an einer Stirnfläche 34 der Antriebs welle 6 abstützt. Durch die Druckfeder 32 werden die Lüfterflügel 16 in der in Fig. 3 in dünner Vollinie gezeigten Betriebsstellung gehalten. Das Verschwenken in die Verschlußstellung wird elektromagnetisch be wirkt. Hierfür wirken eine auf dem Stellring 31 axial unverschieblich angeordnete Spule 35 und Polschuhe eines sie umgebenden, auf der An triebswelle 6 axial unverschieblich und drehfest angeordneten Magneten 36 zusammen. Beim Anlegen von Spannung findet in an sich bekannter Weise eine Relativbewegung zwischen diesen Bauteilen statt, so daß die Federkraft der Druckfeder 32 überwunden werden kann und die Lüfter flügel 16 somit in ihre Verschlußstellung verschwenken. Die Spannungs versorgung kann mittels Schleifkontakte sichergestellt werden.

Zu dem vorstehend aufgezeigten Verstellmechanismus sind selbstver ständlich auch konstruktive Alternativen denkbar, beispielsweise unter Zuhilfenahme von Stellmotoren (Schrittmotoren) oder von hydraulischen Verstelleinheiten.

Claims

1. Kraftfahrzeuge mit einer Einrichtung (Kühler, Lüfter) zur Kühlung eines Antriebsaggregates und einer das Antriebsaggregat umgebenden an die Kühleinrichtung angrenzenden schalldämmenden Kapsel, dadurch gekennzeichnet, daß die Kapsel an Lüfterflügel (16) eines Lüfters (7) der Kühleinrichtung angrenzt und daß die Lüfterflügel (16) in der Weise schwenkbar gelagert sind, daß sie in eine Verschlußstel lung bringbar sind.

2. Kraftfahrzeug nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der an grenzende Bereich (Stirnwand 13) der Kapsel eine kreisförmige Aus nehmung (15) aufweist, die von den Lüfterflügeln (16) ausgefüllt wird.

3. Kraftfahrzeug nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Lüf terflügel (16) eine radial gerade verlaufende Form aufweisen, wobei ihre Breite zur radialen Peripherie hin ständig (strahlenförmig) zunimmt.

4. Kraftfahrzeug nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein an einer Lüfter-Antriebswelle (6) angesetzter topfförmiger Deckel (18) auf seiner Ringfläche über den gesamten Umfang gleichmäßig verteilt angeordnete, radial gerichtete Bohrungen (25) aufweist, die jeweils der Aufnahme eines Wälzlagers (26) dienen, welches einen Lager zapfen (27) des Lüfterflügels (16) aufnimmt.

5. Kraftfahrzeug nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß an jeden Lagerzapfen (27) ein Exzenterzapfen (28) angeformt ist, der in eine Quernut (29) eines axial verschiebbar aber drehfest (Paßfeder 30) auf dem Lagerzapfen (20) der Antriebswelle (6) gelagerten Stell ringes (31) eingreift.

6. Kraftfahrzeug nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Stellring (31) von einer Druckfeder (32) beaufschlagt wird, daß er weiterhin von einer axial unverschieblich mit ihm verbundenen Spule (35) umgeben ist, die mit den Polschuhen eines auf der Antriebs welle (6) axial unverschieblich und drehfest befestigten Magneten (36) zusammenwirkt.