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Motorraumanordnung eines Fahrzeuges zum Einbringen von kaltem Ansaugluft - Dokument DE69616932T2
 
PatentDe  


Dokumentenidentifikation DE69616932T2 20.06.2002
EP-Veröffentlichungsnummer 0765996
Titel Motorraumanordnung eines Fahrzeuges zum Einbringen von kaltem Ansaugluft
Anmelder Toyota Jidosha K.K., Toyota, Aichi, JP
Erfinder Suzuki, Makoto, Toyota-shi, Aichi-ken, 471, JP;
Abe, Shizuo, Toyota-shi, Aichi-ken, 471, JP
Vertreter Tiedtke, Bühling, Kinne & Partner GbR, 80336 München
DE-Aktenzeichen 69616932
Vertragsstaaten DE, FR, GB
Sprache des Dokument EN
EP-Anmeldetag 29.08.1996
EP-Aktenzeichen 961138179
EP-Offenlegungsdatum 02.04.1997
EP date of grant 14.11.2001
Veröffentlichungstag im Patentblatt 20.06.2002
IPC-Hauptklasse F01P 5/02
IPC-Nebenklasse F02M 35/04   B60K 13/02   B60K 11/04   F04D 25/16   

Beschreibung[de]
1. Gebiet der Erfindung

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Motorraumstruktur eines Fahrzeugs zum Einführen von Kühlluft in ein Luftansaugsystem des Motors hinein.

2. Beschreibung der einschlägigen Technik

In letzter Zeit ist es erforderlich, eine große Luftmenge in Motorbrennkammern einzuführen, da eine höhere Leistung von Kraftfahrzeugmotoren erforderlich ist. Die Ansaugluft in einem Motor wird jedoch in dem Motorraum erwärmt und die Temperatur der Luft steigt an bevor die Luft in die Brennkammer eingesaugt. wird. Wenn die Temperatur der Ansaugluft in die Brennkammern hinein ansteigt, wird die Luftdichte reduziert, das Gewicht der Ansaugluft wird reduziert und die Luftfülleffizienz der Kammern wird auch reduziert. Somit wird die Motorleistung reduziert und es tritt ein Klopfen des Motors auf.

Fig. 12 zeigt ein schematisches Diagramm einer Motorraumstruktur eines Fahrzeugs zum Einführen von kühler Luft in ein Ansaugsystem des Motors nach dem Stand der Technik. In Fig. 12 befindet sich ein Luftansauganschluss 2 einer Brennkraftmaschine 1 hinter einem ersten Fronscheinwerfer 3 in dem Motorraum. Ein Paar Kühlgebläse 5 und 5a ist an einer Rückseite eines Kühlers 4 im wesentlichen auf derselben Höhe montiert und die Kühlgebläse drehen sich entgegen dem Uhrzeigersinn von der Motorseite aus betrachtet. Die Kühlgebläse 5 und 5a, die unten in Fig. 12 gezeigt sind, sind so dargestellt, wie sie durch einen Kühler 4 hindurch betrachtet werden, wenn sie von der Vorderseite eines Fahrzeuges aus betrachtet werden, und Pfeile deuten die Drehrichtung der Kühlgebläse 5 und 5a an, die an dem Kühler 4 montiert sind, für ein einfaches Verständnis. Die Drehzahl pro Minute und die Flügellänge von jedem Kühlgebläse 5 und 5a sind dieselben. Die Ansaugluft, die in den Luftansauganschluss 2 hineinströmt, wird in die Brennkammern des Motors 1 eingesaugt über einen Ansaugkanal 6, einen Luftreiniger 7, eine Ansaugleitung 8, einen Windkessel 9 und einen Ansaugkrümmer 10 in dieser Reihenfolge. Ein Getriebe 11 ist auf der rechten Seite des Motors 1 von vorne von dem Fahrzeug aus gesehen vorgesehen. Oberhalb dem Getriebe 11 gibt es einen Raum, da die Höhe des Getriebes 11 niedriger als die des Motorblocks 1 ist. Der Kühler 4 ist mit einer unteren Verkleidung 12 verkleidet. Bei einer derartigen Motorraumstruktur zum Einführen von kühler Luft in das Luftansäugsystem des Motors hinein, wie vorstehend erläutert ist, strömt Frischluft 11a in den Motorraum hinein nachdem sie durch einen Raum hinter einem zweiten Frontscheinwerfer 3a hindurchtritt, der sich auf der anderen Seite bezüglich dem ersten Frontscheinwerfer 3 und dem Luftansauganschluss befindet. Andererseits dreht sich erwärmte Luft HA nach dem Durchtritt durch die Kühlerkühlgebläse 5 und 5a hindurch in Richtung auf den Luftansauganschluss 2, wodurch die Temperatur der Ansaugluft sich erhöht. Dies führt zu einer reduzierten Luftfülleffizienz in den Brennkammern des Motors.

Als eine Erfindung zum Lösen des vorstehenden Problems ist in der Offenlegungsschrift der Japanischen Patentanmeldung mit der Nr. 5-1634 eine Struktur offenbart, die eine Temperaturerhöhung der in ein Luftansaugsystem eines Motors eingeführten Luft begrenzt. Gemäss dieser Struktur vermindert sich die Lufttemperatur, die in das Luftansaugsystem von außen eingeführt wird über einen Luftansauganschluss und einen Ansaugkanal, so dass die Luftfülleffizienz zu den Brennkammern hin des Motors verbessert werden kann. Um dies zu erreichen, ist eine Ablenkplatte in der Struktur auf eine derartige Weise vorgesehen, dass eine Gebläseumhüllung eines Kühlers in Richtung auf die Rückseite einer Fahrzeugkarosserie verlängert ist und der Luftansauganschluss des Ansaugkanals absichtlich in Richtung der entgegengesetzten Seite des Kühlers mündet, wodurch verhindert wird, dass erwärmter Rückwind (Abluft), der durch die Kühlerkühlgebläse hindurchtritt, in das Luftansaugsystem des Motors eingeführt wird.

Gemäss der Motorraumsstruktur für ein Fahrzeug, die den Temperaturanstieg der in das Ansaugsystem des Motors eingeführten Luft begrenzt, wie sie in der Offenlegungsschrift der Japanischen Patentanmeldung mit der Nr. 5-1634 offenbart ist, muss jedoch eine Ablenkplatte vorgesehen sein, deshalb sind zusätzliche Kosten für die Ablenkplatte und für die Personalstunden für die Montage der Ablenkplatte erforderlich.

ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG

Die vorliegende Erfindung wurde angesichts der vorangegangenen Probleme gemacht und deshalb besteht eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung in der Schaffung einer Motorraumstruktur eines Fahrzeugs zum Einführen von kühler Luft in ein Luftansaugsystem des Motors hinein, die verhindert, dass erwärmter Rückwind, der durch eines oder mehrere Kühlerkühlgebläse hindurchtritt, in das Luftansaugsystem des Motors eingeführt wird, ohne dass eine Ablenkplatte erforderlich ist.

Um die vorstehende Aufgabe der vorliegenden Erfindung zu lösen, ist die Struktur gemäss einem ersten Gesichtspunkt der vorliegenden Erfindung dadurch gekennzeichnet, dass ein Luftansauganschluss sich hinter einem ersten Frontscheinwerfer in dem Motorraum befindet, wobei eine Öffnung des Luftansaugänschlusses sich vorne in dem Raum befindet und eine Drehrichtung eines ersten Kühlgebläses aus einem Paar von Kühlgebläsen, die an einer Rückseite eines Kühlers im wesentlichen auf derselben Höhe montiert sind, derart bestimmt ist, dass die durch das erste Kühlgebläse abgegebene Luft von der Stelle des Luftansauganschlusses des Motors weggerichtet ist, wobei eine Drehrichtung des zweiten Kühlgebläses aus dem Paar der Kühlgebläse entgegengesetzt zu dem ersten Kühlgebläse bestimmt ist, und wobei das erste Kühlgebläse näher an dem Luftansauganschluss als das zweite Kühlgebläse ist.

Die durch ein Paar Kühlgebläse abgegebene Luft wird im allgemeinen in der Drehrichtung der Kühlgebläse abgelenkt, da beide Drehrichtungen der Kühlgebläse dieselben sind. Die Drehrichtung der Kühlgebläse gemäss dem ersten Gesichtspunkt der vorliegenden Erfindung ist jedoch unterschiedlich voneinander, so dass eine Drehkomponente von einem der Kühlgebläse die andere Drehkomponente von dem Gegenteil der Kühlgebläse aufhebt und umgekehrt. Infolgedessen wird die von den Kühlgebläsen abgegebene Luft nicht nach rechts oder links in dem Motorraum abgelenkt, wenn der Raum von vorne von dem Fahrzeug betrachtet wird und dreht sich nicht in Richtung auf den Luftansauganschluss des Motors hin. Somit kann das Einführen von äußerer Frischluft in den Luftansauganschluss hinein beschleunigt werden.

Bei der Struktur gemäss dem ersten Gesichtspunkt der vorliegenden Erfindung ist das von dem ersten Kühlgebläse von dem Paar Kühlgebläse abgegebene Luftvolumen, das näher an dem Luftansauganschluss montiert ist als das zweite Kühlgebläse, größer als das von dem zweiten Kühlgebläse.

Das Luftvolumen wird beispielsweise eingerichtet durch Ändern der Drehzahl pro Minute oder der Größe der Flügel der Kühlgebläse. Selbst wenn die Drehzahl der Kühlgebläse unterschiedlich voneinander ist, wird der Rückwind der Kühlgebläse nicht in Richtung auf den Luftansauganschluss abgelenkt, der auf der Rückseite von einem der Frontscheinwerfer in dem Motorraum angeordnet ist, sondern leicht abgelenkt in Richtung auf die entgegengesetzte Seite bezüglich dem Luftansauganschluss, nämlich in Richtung zu einem Raum auf der Rückseite des anderen Frontscheinwerfers.

Darüber hinaus ist die Wirkung des ersten Kühlgebläses, das an dem Kühler näher an dem Luftansauganschluss montiert ist, der hinter einem ersten Frontscheinwerfer in dem Motorraum angeordnet ist, auf den Rückwind aus dem Paar Kühlgebläse größer eingerichtet als die des zweiten Kühlgebläses, das an dem Kühler auf der dem Luftansauganschluss entgegengesetzten Seite montiert ist. Deshalb wird das durch das erste Kühlgebläse abgegebene Luftvolumen größer als das durch das zweite Kühlgebläse abgegebene Luftvolumen und der Rückwind der Kühlerkühlgebläse als ein ganzes wird zu der entgegengesetzten Seite des Luftansauganschlusses abgelenkt, nämlich in Richtung auf den Raum auf der Rückseite des zweiten Frontscheinwerfers in dem Motorraum.

Die Struktur gemäss einem zweiten Gesichtspunkt der vorliegenden Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass ein Luftansauganschluss sich hinter einem ersten Frontscheinwerfer in dem Motorraum befindet, wobei eine Öffnung des Luftansauganschlusses vorne in dem Raum angeordnet ist und die Drehrichtung aus einem Paar Kühlgebläse, die an einer Rückseite eines Kühlers montiert sind, im wesentlichen auf derselben Höhe derart bestimmt ist, dass die von den Kühlgebläsen abgegebene Luft in Richtung auf die Rückseite des anderen Frontscheinwerfers gerichtet ist und jedes von dem jeweiligen Kühlgebläse abgegebene Luftvolumen unterschiedlich eingerichtet ist.

Das Luftvolumen wird beispielsweise durch Ändern der Drehzahl oder der Größe der Flügel für die Kühlgebläse eingerichtet. Das von dem ersten Kühlgebläse abgegebene Luftvolumen, das näher als das zweite Kühlgebläse an dem Luftansauganschluss ist, der auf der Rückseite des ersten Frontscheinwerfers in dem Motorraum angeordnet ist, kann entweder größer oder kleiner als das des zweiten Kühlgebläses eingerichtet sein. Da darüber hinaus beide Drehrichtungen eines Paars Kühlgebläse so eingerichtet sind, dass der Rückwind der Kühlgebläse nicht in Richtung auf den Luftansauganschluss abgelenkt wird, selbst wenn die von den Kühlgebläsen abgegebene Luftvolumina gleich sind, wird der Rückwind der Kühlgebläse in Richtung auf die entgegengesetzte Seite bezüglich dem Luftansauganschluss abgelenkt, nämlich in Richtung zu einem Raum auf der Rückseite des anderen Frontscheinwerfers, wodurch die erwärmte Luft sich nicht in die Umgebung des Luftansauganschlusses dreht. Wenn darüber hinaus die von den Kühlgebläsen abgegebene Luftvolumina unterschiedlich voneinander sind, im Vergleich mit dem anderen Fall, wobei die von den Kühlgebläsen abgegebenen Luftvolumina dieselben sind, kann eine Störung zwischen den Rückwinden der Kühlgebläse reduziert werden, wobei der Rückwind der Kühlgebläse mehr abgelenkt werden kann, das durch die Kühlgebläse erzeugte Geräusch reduziert werden kann und Frischluft von außen gewährleistet werden kann.

KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN

Die vorliegende Erfindung wird klar verständlich aus der nachfolgend angeführten Beschreibung unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen.

Fig. 1 zeigt ein schematisches Diagramm einer Motorraumstruktur eines Fahrzeugs zum Einführen von kühler Luft in ein Luftansaugsystem des Motors hinein gemäss einem ersten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung.

Fig. 2 zeigt eine Ansicht von rechts eines in Fig. 1 gezeigten Luftansauganschlusses.

Fig. 3 zeigt eine Draufsicht eines in Fig. 1 gezeigten Luftansauganschlusses.

Fig. 4 zeigt eine erläuternde Ansicht der axialen Komponenten der Strömungsgeschwindigkeit hinter den Gebläseflügeln.

Fig. 5 zeigt eine erläuternde Ansicht der Drehkomponenten der Strömungsgeschwindigkeit hinter den Gebläseflügeln.

Fig. 6 bis 11 zeigen schematische Diagramme jeweils einer Motorraumstruktur eines Fahrzeugs zum Einführen von kühler Luft in ein Luftansaugsystem des Motors hinein gemäss einem zweiten bis siebten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung. Und Fig. 12 zeigt ein schematisches Diagramm einer Motorraumstruktur eines Fahrzeugs zum Einführen von kühler Luft in ein Luftansaugsystem eines Motors hinein gemäss dem Stand der Technik.

BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSBEISPIELE

In allen Fig. 1 bis 12 bezeichnen dieselben Bezugszeichen dieselben Teile. Fig. 1 zeigt ein schematisches Diagramm einer Motorraumstruktur eines Fahrzeugs zum Einführen von kühler Luft in ein Luftansaugsystem des Motors hinein gemäss einem ersten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung. Die in Fig. 1 gezeigte Motorraumstruktur ist im wesentlichen dieselbe wie jene in Fig. 12 gezeigte, außer dass die Drehrichtung des Kühlgebläses 5 für den Kühler 4 im Uhrzeigersinn ist, während die Drehrichtung des Kühlgebläses 5a entgegen dem Uhrzeigersinn ist von der Motorseite aus gesehen, und dass die Form der Flügel für die Kühlgebläse 5 und 5a so hergestellt ist, dass sie für die Drehrichtung der Kühlgebläse 5 und 5a geeignet ist. Die in Fig. 1 gezeigte Motorraumstruktur ist dieselbe wie jene in Fig. 12 gezeigte, wobei die Drehzahlen und Flügellängen für die Kühlgebläse 5 und 5a dieselben sind. Die Kühlgebläse 5 und 5a sind in dem unteren Teil von Fig. 1 dargestellt, wie wenn sie durch einen Kühler 45 hindurch betrachtet werden und von der Vorderseite eines Fahrzeugs aus, und Pfeile deuten Drehrichtungen der Kühlgebläse 5 und 5a an, die an dem Kühler 4 montiert sind, im wesentlichen für ein einfaches Verständnis. Die Höhe des ersten Kühlgebläses 5 ist ausreichend nahe der Höhe des zweiten Kühlgebläses 5a, so dass ein Unterschied nicht die Strömung der durch das erste Kühlgebläse 5 abgegebenen Luft beeinflusst. Dasselbe gilt für das zweite bis siebte Ausführungsbeispiel. Nachfolgend wird die detaillierte Struktur in der Umgebung des Luftansauganschlusses erläutert.

Fig. 2 zeigt eine Ansicht von rechts und Fig. 3 zeigt eine Draufsicht des in Fig. 1 gezeigten Luftansauganschlusses. Wie in Fig. 1 gezeigt ist, befindet sich der Luftansauganschluss 2 des Motors 1 hinter einem ersten Frontscheinwerfer 3 in dem Motorraum. Der Luftansauganschluss 2 befindet sich nämlich hinter dem Frontscheinwerfer 3, der sich auf der linken Seite befindet, wenn der Frontscheinwerfer 3 von der Motorseite aus betrachtet wird. Die Öffnung des Luftansauganschlusses 2 ist in Richtung auf die Vorderseite des Motorraums gerichtet. Die Ansaugluft, die in den Luftansauganschluss 2 hineinströmt, wird in die Motorbrennkammer eingeführt über den Luftansaugkanal 6, einen Luftreiniger 7, eine Ansaugleitung 8, einen Windkessel und einen Ansaugkrümmer 10 in dieser Reihenfolge. Bei einem Ausführungsbeispiel einer Motorraumstruktur eines Fahrzeugs zum Einführen von kühler Luft in ein Luftansaugsystem des Motors gemäss der vorliegenden Erfindung tritt frische Luft FA, die in den Motorraum hineinströmt, in den Raum hinein durch Öffnungen 22 unterhalb einer Stoßstange 21 unter dem Frontscheinwerfer 3 und tritt in den Luftansauganschluss 2 ein, der sich hinter dem Frontscheinwerfer 3 befindet. Der Luftansauganschluss 2 ist bei einer Position unterhalb der Höhe einer Kühlerstütze 23 angeordnet, die den Kühler 4 stützt. Erwärmte Luft, die durch die Kühlgebläse 5 und 5a für den Kühler 5 hindurchtritt, dreht sich nicht in Richtung auf den Luftansauganschluss, selbst wenn der Motor im Leerlauf läuft oder bei niedriger Drehzahl betrieben wird. Somit kann ein Temperaturanstieg der Ansaugluft vermieden werden. Der Grund hierfür wird später detailliert erläutert.

Darüber hinaus strömt die in den Motorraum eingeführte frische Luft FA durch die anderen Öffnungen 24 hindurch, die angeordnet sind zwischen der Kühlerstütze 23 zum Tragen des Kühlers 4 und einer Kappe oberhalb des Kühlgebläses 5 zusätzlich zu den Öffnungen 22 und kühlt den Motorblock 1 und das Getriebe 11. Gemäss den Öffnungen 24 strömt der erwärmte Rückwind, der durch den Kühler hindurchtritt und von den Kühlgebläsen 5 und 5a abgegeben wird, weder in die Umgebung des Luftansauganschlusses 2 noch strömt er in Richtung auf die Öffnungen 24, wenn das Fahrzeug im Leerlauf läuft oder mit niedriger Geschwindigkeit betrieben wird, somit kehrt der Rückwind nicht in die Umgebung der Vorderseite des Kühlers 4 zurück. Dies ermöglicht eine wirksame Kühlung des Luftansaugsystems des Motors. Da frische Luft FA in die Umgebung des Luftansauganschlusses 2 durch die Öffnungen 24 strömt, wird übrigens die Temperatur in der Umgebung des Luftansauganschlusses 2 reduziert und der Luftdruck in der Umgebung des Luftansauganschlusses 2 wird nicht niedriger als der in dem Luftansaugsystem des Motors. Deshalb kann eine Luftrückströmung von dem Luftansaugsystem des Motors vermieden werden ohne das Vorsehen eines Rückschlagventils stromaufwärts des Ansaugkanals 6, das beispielsweise aus einer Gummiplatte oder dergleichen hergestellt ist.

Darüber hinaus ist der Luftansauganschluss 2 hinter dem Frontscheinwerfer 3 angeordnet und eine Öffnung des Luftansauganschlusses 2 ist vorne in dem Raum angeordnet, wodurch das direkte Eintreten von Wasser und Schnee in den Luftansauganschluss 2 aufgrund des Frontscheinwerfers 3 verhindert wird. Nachfolgend werden die Details der Wirkung des Rückwinds von den Kühlgebläsen für einen Kühler auf die Strömungen des Winds in dem Motorraum erläutert. Zunächst wird die axiale Komponente der Windgeschwindigkeit hinter den Gebläseflügeln als eine Einheit erläutert.

Fig. 4 zeigt eine erläuternde Ansicht der axialen Komponenten der Strömungsgeschwindigkeit hinter den Gebläseflügeln, und Fig. 5 zeigt eine erläuternde Ansicht der Drehkomponenten der Strömungsgeschwindigkeit hinter den Gebläseflügeln. Gemäss Versuchsergebnissen ist die axiale Komponente der Strömungsgeschwindigkeit hinter den Gebläseflügeln proportional zu dem Abstand r von der Mitte der Drehachse, wie durch Pfeile in Fig. 4 gezeigt ist. Die Drehkomponente der Strömungsgeschwindigkeit hinter den Gebläseflügeln ist auch proportional zu dem Abstand von der Mitte der Drehachse, wie durch Pfeile in Fig. 5 gezeigt ist.

Angesichts der vorstehenden Versuchsergebnisse wurde die Analyse der Luftströmung in einem Motorraum eines Fahrzeugs mittels einer Computersimulation ausgeführt angesichts der Wirkung der axialen Komponente sowie der Drehkomponente der Gebläsegeschwindigkeit hinter den Gebläseflügeln auf Strömungen des Rückwinds der Kühlgebläse, obwohl nur die Wirkung der axialen Komponente der Gebläsegeschwindigkeit hinter den Gebläseflügeln betrachtet wurde gemäss dem Stand der Technik. Nachfolgend werden die Ergebnisse dieser Analyse unter Bezugnahme auf Fig. 1 und 6 bis 12 erläutert. In dem unteren Teil von Fig. 1 und 6 bis 12 sind die Kühlgebläse 5 und 5a und ihre Drehrichtungen durch einen Kühler hindurch gezeigt von einer Vorderseite eines Fahrzeugs zum einfachen Verständnis. In Fig. 1 und 6 bis 12 zeigen eine Vielzahl an Pfeilen, die durch dicke Linien dargestellt sind, die Luftströmung in dem oberen Raum des. Motorraums eines Fahrzeugs zum Einführen von kühler Luft in eib Luftansaugsystem des Motors gemäss der vorliegenden Erfindung, wie durch die Computersimulation bestimmt wurde, wenn sowohl die axiale Komponente als auch die Drehkomponente der Strömungsgeschwindigkeit hinter den Gebläseflügeln der Kühlgebläse für den Radiator berücksichtigt wird.

Zunächst wird kurz das Einrichten der Drehrichtungen, die Drehzahl pro Minute und die Flügellängen des Paars Kühlgebläses 5 und 5a in dem Motorraum, das in Fig. 1 und 6 bis 11 gezeigt ist in Übereinstimmung mit dem ersten bis siebten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung, und nach dem Stand der Technik von Fig. 12 kurz erläutert.

Bei einer Struktur eines Fahrzeugs zum Einführen von kühler Luft in ein Luftansaugsystem des Motors in einen Motorraum hinein gemäss einem Stand der Technik, der in Fig. 12 gezeigt ist, dreht sich ein Paar Kühlgebläse 5 und 5a entgegen dem Uhrzeigersinn in der Ansicht von der Motorseite aus, die Drehzahl pro Minute N1 des Kühlgebläses 5 ist gleich der Drehzahl pro Minute N2 des Kühlgebläses 5a und die Flügellänge L1 des Kühlgebläses 5 ist auch gleich der Flügellänge L2 des Kühlgebläses 5a.

Bei einer Struktur eines Fahrzeugs zum Einführen von kühler Luft in ein Luftansaugsystem des Motors in einen Motorraum hinein gemäss dem ersten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung, das in Fig. 1 gezeigt ist, dreht sich ein Kühlgebläse 5 im Uhrzeigersinn, das näher an dem Luftansauganschluss 2 bei einem Paar Kühlgebläse 5 und 5a angeordnet ist, das an einer Rückseite eines Kühlers 4 im wesentlichen auf derselben Höhe montiert ist, während das andere Kühlgebläse 5a sich entgegen dem Uhrzeigersinn in der Ansicht von der Motorseite aus dreht, die Drehzahl pro Minute N1 des Kühlgebläses 5 ist gleich der Drehzahl pro Minute N2 des Kühlgebläses 5a und die Flügellänge L1 des Kühlgebläses 5 ist auch gleich der Flügellänge L2 des Kühlgebläses 5a.

Bei einer Struktur eines Fahrzeugs zum Einführen von kühler Luft in ein Luftansaugsystem des Motors in einen Motorraum hinein gemäss dem zweiten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung, das in Fig. 6 gezeigt ist, dreht sich ein Kühlgebläse 5 im Uhrzeigersinn, das näher an dem Luftansauganschluss 2 von einem Paar Kühlgebläse 5 und 5a angeordnet ist, das an einer Rückseite eines Kühlers 4 im wesentlichen auf derselben Höhe montiert ist, während das andere Kühlgebläse 5a sich entgegen dem Uhrzeigersinn in der Ansicht von der Motorseite aus dreht, die Drehzahl pro Minute N1 des Kühlgebläses 5 ist größer als die Drehzahl pro Minute N2 des Kühlgebläses 5a und die Flügellänge L1 des Kühlgebläses 5 ist gleich der Flügellänge L2 des Kühlgebläses 5a.

Bei einer Struktur eines Fahrzeugs zum Einführen von kühler Luft in ein Luftansaugsystem des Motors in einen Motorraum hinein gemäss dem dritten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung, das in Fig. 7 gezeigt ist, dreht sich ein Kühlgebläse 5 im Uhrzeigersinn, das näher an dem Luftansauganschluss 2 bei einem Paar Kühlgebläse 5 und 5a angeordnet ist, das an einer Rückseite eines Kühlers 4 im wesentlichen auf derselben Höhe montiert ist, während das andere Kühlgebläse 5a sich entgegen dem Uhrzeigersinn in der Ansicht von der Motorseite aus dreht, die Drehzahl pro Minute N1 des Kühlgebläses 5 ist gleich der Drehzahl pro Minute N2 des Kühlgebläses 5a, aber die Flügellänge L1 des Kühlgebläses 5 ist länger als die Flügellänge L2 des Kühlgebläses 5a.

Bei einer Struktur eines Fahrzeugs zum Einführen von kühler Luft in ein Luftansaugsystem des Motors in einen Motorraum hinein gemäss dem vierten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung, das in Fig. 8 gezeigt ist, dreht sich ein Paar Kühlgebläse 5 und 5a in der Ansicht von der Motorseite aus im Uhrzeigersinn, das an einer Rückseite eines Kühlers 4 im wesentlichen auf derselben Höhe montiert ist, die Drehzahl pro Minute N1 des Kühlgebläses 5 ist größer als die Drehzahl pro Minute N2 des Kühlgebläses 5a, aber die Flügellänge L1 des Kühlgebläses 5 ist gleich der Flügellänge L2 des Kühlgebläses 5a.

Bei einer Struktur eines Fahrzeugs zum Einführen von kühler Luft in ein Luftansaugsystem des Motors in einen Motorraum hinein gemäss dem fünften Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung, das in Fig. 9 gezeigt ist, dreht sich ein Paar Kühlgebläse 5 und 5a im Uhrzeigersinn in der Ansicht von der Motorseite aus, das an einer Rückseite eines Kühlers 4 im wesentlichen auf derselben Höhe montiert ist, die Drehzahl pro Minute N1 des Kühlgebläses 5 ist kleiner als die Drehzahl pro Minute N2 des Kühlgebläses 5a, aber die Flügellänge L1 des Kühlgebläses 5 ist gleich der Flügellänge L2 des Kühlgebläses 5a.

Bei einer Struktur eines Fahrzeugs zum Einführen von kühler Luft in ein Luftansaugsystem des Motors in einen Motorraum hinein gemäss dem sechsten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung, das in Fig. 10 gezeigt ist, dreht sich ein Paar Kühlgebläse 5 und 5a im Uhrzeigersinn in der Ansicht von der Motorseite aus, das an einer Rückseite eines Kühlers 4 im wesentlichen auf derselben Höhe montiert ist, die Drehzahl N1 des Kühlgebläses 5 ist gleich der Drehzahl N2 des Kühlgebläses 5a, aber die Flügellänge L1 des Kühlgebläses 5 ist länger als die Flügellänge L2 des Kühlgebläses 5a.

Bei einer Struktur eines Fahrzeugs zum Einführen von kühler Luft in ein Luftansaugsystem des Motors in einen Motorraum hinein gemäss dem siebten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung, das in Fig. 11 gezeigt ist, dreht sich ein Paar Kühlgebläse 5 und 5a im Uhrzeigersinn in der Ansicht von der Motorseite aus, das an einer Rückseite eines Kühlers 4 im wesentlichen auf derselben Höhe montiert ist, die Drehzahl pro Minute N1 des Kühlgebläses 5 ist gleich der Drehzahl pro Minute N2 des Kühlgebläses 5a, aber die Flügellänge L1 des Kühlgebläses 5 ist kürzer als die Flügellänge L2 des Kühlgebläses 5a.

Als nächstes wird ein Luftdurchtritt in einem oberen Raum des Motorraums, der in Fig. 1 und 6 bis 11 gemäss dem ersten bis siebten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung gezeigt ist, und einem Motorraum, der in Fig. 12 gemäss dem Stand der Technik gezeigt ist, nachfolgend kurz erläutert.

Wie durch die in Fig. 12 gezeigten Pfeile ersichtlich ist, wird nach dem Stand der Technik die erwärmte Luft HA, die durch die Kühlgebläse 5 und 5a durchströmt, nach rechts abgelenkt in der Ansicht von der Vorderseite des Fahrzeugs aus mit einem starken Einfluss der Drehkomponente der

Strömungsgeschwindigkeit hinter den Gebläseflügeln der Kühlgebläse 5 und 5a, so dass die meiste Luft durch den Raum über dem Getriebe 11 vorbeitritt und ein Teil der Luft durch den Spalt zwischen dem Motorblock 1 und der Motorhaube des Fahrzeugs hindurchtritt, die in Fig. 12 nicht gezeigt ist, wobei die Luft durch die Wärme des Motorblocks 1 erwärmt wird und die erwärmte Luft HA in Richtung auf den Luftansauganschluss 2 umkehrt, der sich hinter dem Frontscheinwerfer 3 befindet. Andererseits tritt Frischluft FA in den Raum hinter dem Frontscheinwerfer 3a in den Motorraum ein.

Wie durch die in Fig. 1 gezeigten Pfeile gemäss dem ersten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung gezeigt ist, strömt die erwärmte Luft HA, die durch die Kühlgebläse 5 und 5a hindurchströmt; vergleichsweise gerade im Gegensatz zu dem Stand der Technik. Das kommt daher, weil die Drehrichtung der Kühlgebläse 5 und 5a entgegengesetzt ist, so dass die Drehkomponente der Strömungsgeschwindigkeit hinter den Gebläseflügeln der Kühlgebläse 5 und 5a voneinander versetzt ist, wodurch die erwärmte Luft HA vergleichsweise gerade strömt ohne entweder nach rechts oder links abgelenkt zu werden in der Ansicht der Vorderseite des Fahrzeugs und die erwärmte Luft HA strömt nicht in den Luftansauganschluss 2 hinein. Die meiste Luft tritt durch den Raum über dem Getriebe 11 vorbei und ein Teil der Luft tritt durch den Spalt zwischen dem Motorblock 1 und der Motorhaube des Fahrzeugs hindurch, die in Fig. 1 nicht gezeigt ist, die Luft wird durch die Wärme des Motorblocks 1 erwärmt und die erwärmte Luft HA kehrt nicht in den Luftansauganschluss 2 zurück, der sich hinter dem Frontscheinwerfer 3 befindet. Darüber hinaus tritt Frischluft FA in den Raum hinter dem Frontscheinwerfer 3 in dem Motorraum ein.

Andererseits ist der Luftdurchtritt in den oberen Raum der Motorräume, die in Fig. 6 bis 11 gemäss dem zweiten bis siebten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung gezeigt sind, entgegengesetzt zu dem nach dem Stand der Technik, der unter Bezugnahme auf Fig. 12 erläutert ist. Wie durch die Pfeile in Fig. 6 bis 11 ersichtlich ist, wird die erwärmte Luft HA, die durch die Kühlgebläse 5 und 5a hindurchströmt, nach links abgelenkt in der Ansicht von der Vorderseite des Fahrzeugs aus mit einem starken Einfluss der Drehkomponente der Strömungsgeschwindigkeit hinter den Gebläseflügeln der Kühlgebläse 5 und 5a, so dass die meiste Luft durch den Raum über dem Getriebe 11 hindurchtritt und ein Teil der Luft durch den Spalt zwischen dem Motorblock 1 und der Motorhaube des Fahrzeugs hindurchtritt, die in Fig. 6 bis 11 nicht gezeigt ist, wobei die Luft durch die Wärme des Motorblocks 1 erwärmt und die erwärmte Luft HA in Richtung auf den Raum hinter dem Frontscheinwerfer 3a zurückkehrt. Andererseits tritt Frischluft FA in den anderen Raum hinter dem Frontscheinwerfer 3 in dem Motorraum ein.

Beim Betrachten des zweiten und dritten Ausführungsbeispiels, die in Fig. 6 und 7 gezeigt sind, fällt auf, dass die Drehrichtung des Paars Kühlgebläse 5 und 5a dieselbe ist wie bei dem in Fig. 1 gezeigten ersten Ausführungsbeispiel. Die Flügellänge L1 des Kühlgebläses 5 ist jedoch dieselbe wie die Flügellänge L2 des Kühlgebläses 5a (L1 = L2), aber die Drehzahl N1 des Kühlgebläses 5 ist größer als die Drehzahl des Kühlgebläses 5a (N1 > N2) bei dem zweiten Ausführungsbeispiel, und die Flügellänge L1 des Kühlgebläses 5 ist länger als die Flügellänge L2 des Kühlgebläses 5a, aber die Drehzahl N1 des Kühlgebläses 5 ist dieselbe wie die Drehzahl N2 des Kühlgebläses 5a (N1 = N2) beidem dritten Ausführungsbeispiel. Deshalb wird die Wirkung der Drehkomponente der Strömungsgeschwindigkeit hinter dem Gebläseflügel des Kühlgebläses 5 stärker als hinter dem Gebläseflügel des Kühlgebläses 5a, wodurch das durch das Kühlgebläse 5 abgegebene Luftvolumen größer wird als das durch das Kühlgebläse 5a abgegebene Luftvolumen. Infolgedessen wird der Rückwind der Kühlgebläse 5 und 5a als ein Ganzes nach links in den Motorraum abgelenkt in der Ansicht von der Vorderseite des Fahrzeugs.

Beim Betrachten des vierten und siebten Ausführungsbeispiels, die in Fig. 8 und 11 gezeigt sind, fällt auf, dass beide Drehrichtungen des Paars Kühlgebläse 5 und 5a in der Ansicht von der Motorseite aus im Uhrzeigersinn sind, das entgegengesetzt zu dem Stand der Technik ist, der in Fig. 12 gezeigt ist. Deshalb wird der Rückwind der Kühlgebläse 5 und 5a nach links in den Motorraum in der Ansicht von der Vorderseite des Fahrzeugs abgelenkt. Zusätzlich hierzu ist bei dem vierten Ausführungsbeispiel die Flügellänge L1 des Kühlgebläses 5 dieselbe wie die Flügellänge L2 des Kühlgebläses 5a (L1 = L2), aber die Drehzahl pro Minute N1 des Kühlgebläses 5 ist größer als die Drehzahl pro Minute N2 des Kühlgebläses 5a (111 > N2). Deshalb wird die Wirkung der Drehkomponente der Strömungsgeschwindigkeit hinter dem Gebläseflügel des Kühlgebläses 5 stärker als hinter dem Gebläseflügel des Kühlgebläses 5a, wodurch das durch das Kühlgebläse 5 abgegebene Luftvolumen größer wird als das durch das Kühlgebläse 5a abgegebene Luftvolumen. Infolgedessen wird der Rückwind der Kühlgebläse 5 und 5a als ein Ganzes nach links in den Motorraum abgelenkt in der Ansicht von der Vorderseite des Fahrzeugs.

Beim Betrachten des fünften Ausführungsbeispiels fällt auf, dass die Flügellänge L1 des Kühlgebläses 5 dieselbe wie die Flügellänge L2 des Kühlgebläses 5a ist (L1 = L2), aber die Drehzahl pro Minute N1 des Kühlgebläses 5 ist kleiner als die Drehzahl pro Minute N2 des Kühlgebläses 5a (N1 < N2). Deshalb wird die Wirkung der Drehkomponente der Strömungsgeschwindigkeit hinter den Gebläseflügeln des Kühlgebläses 5 schwächer als hinter den Gebläseflügeln des Kühlgebläses 5a, wodurch das durch das Kühlgebläse 5 abgegebene Luftvolumen kleiner wird als das durch das Kühlgebläse 5a abgegebene Luftvolumen. Infolgedessen folgt der Rückwind der Kühlgebläse 5 dem Rückwind des Kühlgebläses 5a, so dass der Rückwind des Kühlgebläses 5 und 5a als ein Ganzes nach links in dem Motorraum in der Ansicht von der Vorderseite des Fahrzeugs abgelenkt wird.

Beim Betrachten des sechsten Ausführungsbeispiels fällt auf, dass die Drehzahl pro Minute N1 des Kühlgebläses 5 dieselbe wie die Drehzahl pro Minute N2 des Kühlgebläses 5a ist (N1 = N2), aber die Flügellänge L1 des Kühlgebläses 5 ist länger als die Flügellänge L2 des Kühlgebläses 5a (L1 > L2). Deshalb wird die Wirkung der Drehkomponente der Strömungsgeschwindigkeit hinter dem Gebläseflügel des Kühlgebläses 5 stärker als hinter dem Gebläseflügel des Kühlgebläses 5a, wodurch das durch das Kühlgebläse 5 abgegebene Luftvolumen größer wird als das durch das Kühlgebläse 5a abgegebene Luftvolumen. Infolgedessen wird der Rückwind des Kühlgebläses 5 und 5a als ein Ganzes nach links in dem Motorraum in der Ansicht von der Vorderseite des Fahrzeugs abgelenkt.

Beim Betrachten des siebten Ausführungsbeispiel fällt auf, dass die Drehzahl pro Minute N1 des Kühlgebläses 5 dieselbe wie die Drehzahl pro Minute N2 des Kühlgebläses 5a ist (N1 = N2), aber die Flügellänge L1 des Kühlgebläses 5 ist kürzer als die Flügellänge L2 des Kühlgebläses 5a (L1 < L2). Deshalb wird die Wirkung der Drehkomponente der Strömungsgeschwindigkeit hinter dem Gebläseflügel des Kühlgebläses 5 schwächer als hinter dem Gebläseflügel des Kühlgebläses 5a, wodurch das durch das Kühlgebläse 5 abgegebene Luftvolumen kleiner wird als das durch das Kühlgebläse 5a abgegebene Luftvolumen. Der Rückwind des Kühlgebläses 5 folgt jedoch dem Rückwind des Kühlgebläses 5a, so dass der Rückwind der Kühlgebläse 5 und 5a als ein Ganzes nach links in dem Motorraum in der Ansicht von der Vorderseite des Fahrzeugs abgelenkt wird.

Wie vorstehend erläutert ist, kann durch Einrichten des durch das Kühlgebläse 5 abgegebenen Luftvolumens unterschiedlich von dem durch das Kühlgebläse 5a abgegebenen Luftvolumen erfindungsgemäss eine Störung zwischen jedem Rückwind der Kühlgebläse 5 und 5a im Vergleich damit reduziert werden, wenn jedes durch jedes Kühlgebläse 5 und 5a abgegebene Luftvolumen gleich ist und der Rückwind der Kühlgebläse 5 und 5a als ein Ganzes kann nach links in dem Motorraum in der Ansicht von der Vorderseite des Fährzeugs abgelenkt werden.

Um die Ergebnisse der vorstehend erläuterten Computersimulation zu verifizieren, die sich auf Fig. 1, 6 bis 11 und 12 bezieht, wurden Versuche in demselben Motorraum ausgeführt unter Verwendung von Rauch oder Taft, der ein dünnes leuchtendes ziemlich zähes Seidenmaterial ist, um die Strömung des Rückwinds der Gebläseflügel mit bloßen Augen zu verifizieren, und dieselben Ergebnisse wurden erhalten. Darüber hinaus wurden die Atmosphärentemperaturen bei unterschiedlichen Stellen in dem Motorraum gemäss der Motorraumstruktur eines Fahrzeugs zum Einführen von kühler Luft in ein Luftansaugsystem des Motors hinein gemessen, wie in Fig. 1, 6 bis 11 und 12 gezeigt ist. Als ein Ergebnis des Versuchs ist die Temperatur der Umgebung des Luftansauganschlusses 2, wie in Fig. 1, 6 bis 11 gezeigt ist, viel niedriger als wie in Fig. 12, insbesondere dann, wenn der Motor mit einer niedrigen Geschwindigkeit betrieben wird. Deshalb ist die Atmosphärentemperatur in der Umgebung des Luftansauganschlusses 2 gemäss der vorliegenden Erfindung, wie in Fig. 1, 6 bis 11 und 12 gezeigt ist, niedriger als nach dem Stand der Technik, wie in Fig. 12 gezeigt ist, wenn die Fahrzeuggeschwindigkeit niedrig ist. Dies deutet an, dass die Luftfülleffizienz der Kammern gemäss der vorliegenden Erfindung im Vergleich mit dem Stand der Technik verbessert werden kann.

Wie vorstehend erläutert ist, selbst obwohl es keine Ablenkplatte gemäss der Struktur der vorliegenden Erfindung gibt, ist die Drehrichtung von jedem Kühlgebläse, das im wesentlichen auf derselben Höhe an der Rückseite des Kühlers montiert ist, bestimmt und das durch jedes Kühlgebläse abgegebene Luftvolumen wird durch die Wahl der entsprechenden Drehzahl pro Minute und die Flügellänge der Kühlgebläse bestimmt, so dass die durch die Kühlgebläse für den Kühler hindurchströmende erwärmte Luft nicht in den Luftansauganschluss eingeführt wird, wodurch die Temperatur der Ansaugluft herabgesetzt wird, wenn das Fahrzeug im Leerlauf läuft oder mit einer niedrigen Geschwindigkeit betrieben wird, wodurch die Luftfülleffizienz der Kammern verbessert wird und zusätzlich Kosten einer Ablenkplatte und der Montagearbeitsstunden vermieden werden.

Es ist für den Fachmann verständlich, dass die vorangegangene Beschreibung ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der offenbarten Vorrichtung ist und dass verschiedene Änderungen und Abwandlungen der Erfindung ohne Abweichen von dem Umfang der Ansprüche durchgeführt werden können.

Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht in der Schaffung einer Motorraumstruktur eines Fahrzeugs zum Einführen von kühler Luft in einen Luftansauganschluss hinein ohne Vorsehen einer Ablenkplatte.

Die Struktur ist derart aufgebaut, dass ein Luftansauganschluss sich hinter einem ersten Frontscheinwerfer in dem Motorraum befindet, wobei eine Öffnung des Luftansauganschlusses vorne in dem Raum angeordnet ist und eine Drehrichtung eines ersten Kühlgebläses aus einem Paar Kühlgebläse, das an einer Rückseite eines Kühlers im wesentlichen auf derselben Höhe montiert ist, derart bestimmt ist, dass die durch das erste Kühlgebläse abgegebene Luft von dem Luftansauganschluss des Motors weggerichtet ist und eine Drehrichtung des zweiten Kühlgebläses aus dem Paar Kühlgebläse entgegengesetzt zu dem ersten Kühlgebläse bestimmt ist, wobei das erste Kühlgebläse näher an dem Luftansauganschluss als das zweite Kühlgebläse liegt. Darüber hinaus ist das durch das erste Kühlgebläse abgegebene Luftvolumen, das näher an dem Luftansauganschluss bei dem Paar Kühlgebläse montiert ist, größer eingerichtet als das des zweiten Kühlgebläses. Darüber hinaus sind die Drehrichtungen des Paars Kühlgebläse, das an der Rückseite eines Kühlers im wesentlichen auf derselben Höhe montiert ist, derart bestimmt, dass die durch die Kühlgebläse abgegebene Luft zu einem Raum auf der Rückseite des anderen Frontscheinwerfers geleitet wird und jedes durch das jeweilige Kühlgebläse abgegebene Luftvolumen unterschiedlich eingerichtet ist.


Anspruch[de]

1. Motorraumstruktur eines Kraftfahrzeugs, wobei eine Luftansaugöffnung eines Motors sich hinter einem ersten Frontscheinwerfer in dem Motorraum befindet, wobei ein Ausschnitt der Luftansaugöffnung vor dem Raum angeordnet ist und wobei die Drehrichtung eines ersten Kühlgebläses eines Paars Kühlgebläse, das an der Rückseite eines Kühlers im Wesentlichen auf der selben Höhe montiert ist; derart bestimmt ist, dass die von dem ersten Kühlgebläse abgegebene Luft von der Stelle der Luftansaugöffnung des Motors weg gerichtet ist, wobei eine Drehrichtung des zweiten Kühlgebläses des Paars Kühlgebläse so bestimmt ist, dass sie entgegengesetzt zu dem ersten Kühlgebläse ist, und wobei das erste Kühlgebläse näher an der Luftansaugöffnung ist als das zweite Kühlgebläse.

2. Motorraumstruktur nach Anspruch 1, wobei ein von dem ersten Kühlgebläse von dem Paar Kühlgebläse abgegebenes Luftvolumen, das näher an der Luftansaugöffnung montiert ist als das zweite Kühlgebläse, größer ist als das des zweiten Kühlgebläses.

3. Motorraumstruktur eines Kraftfahrzeugs, wobei eine Luftansaugöffnung eines Motors sich hinter einem ersten Frontscheinwerfer in dem Motorraum befindet, wobei ein Ausschnitt der Luftansaugöffnung vol dem Raum angeordnet ist und die Drehrichtung eines Paars Kühlgebläse, die hinter einem Kühler im Wesentlichen auf der selben Höhe montiert sind, derart bestimmt ist, dass die von den Kühlgebläsen abgegebene Luft in Richtung auf die Rückseite des anderen Frontscheinwerfers gerichtet ist und jedes von dem jeweiligen Kühlgebläse abgegebenes Luftvolumen unterschiedlich eingerichtet ist.







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