DE-102025114052-B3 - Kraftfahrzeug mit einem luft- und flüssigkeitsgekühlten Verbrennungsmotor

Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Kraftfahrzeug mit einem Verbrennungsmotor (20). Das Kraftfahrzeug weist auf: - ein Flüssigkeitskühlsystem für den Verbrennungsmotor (20), wobei das Flüssigkeitskühlsystem einen Kühlflüssigkeitskreislauf mit einer in dem Kühlflüssigkeitskreislauf zirkulierenden Kühlflüssigkeit aufweist, wobei der Verbrennungsmotor (20) in den Kühlflüssigkeitskreislauf eingebunden ist, sodass eine Flüssigkühlung des Verbrennungsmotors (20) verwirklicht ist, wobei das Flüssigkeitskühlsystem einen Kühler (31) aufweist, wobei der Kühler (31) in den Kühlflüssigkeitskreislauf eingebunden ist zum Abkühlen der in dem Kühlflüssigkeitskreislauf zirkulierenden Kühlflüssigkeit, ein Luftkühlsystem für den Verbrennungsmotor (20), wobei das Luftkühlsystem ein Gehäuse (40) mit einem Lufteinlass (41) und einem Luftauslass (42) aufweist, wobei der Verbrennungsmotor (20) in dem Gehäuse (40) aufgenommen ist, wobei das Luftkühlsystem einen Lüfter (50) aufweist, wobei der Lüfter (50) dazu eingerichtet ist, Luft über den Lufteinlass (41) in das Gehäuse (40) hinein und aus dem Luftauslass (42) aus dem Gehäuse (40) hinaus zu fördern, sodass eine Luftkühlung des Verbrennungsmotors (20) verwirklicht ist, wobei der Kühler (31) des Flüssigkeitskühlsystems in dem Lufteinlass (41) des Gehäuses (40) angeordnet ist, sodass der Kühler (31) von der durch den Lufteinlass (41) in das Gehäuse (40) strömenden Luft durchströmt wird.

Inventors

• Werner Verdoorn

Assignees

• DR. ING. H.C. F. PORSCHE AKTIENGESELLSCHAFT

Dates

Publication Date

20260507

Application Date

20250409

Claims (8)

1. Kraftfahrzeug (10) aufweisend: - einen Verbrennungsmotor (20), - ein Flüssigkeitskühlsystem für den Verbrennungsmotor (20), wobei das Flüssigkeitskühlsystem einen Kühlflüssigkeitskreislauf mit einer in dem Kühlflüssigkeitskreislauf zirkulierenden Kühlflüssigkeit aufweist, wobei der Verbrennungsmotor (20) in den Kühlflüssigkeitskreislauf eingebunden ist, sodass eine Flüssigkühlung des Verbrennungsmotors (20) verwirklicht ist, wobei das Flüssigkeitskühlsystem einen Kühler (31) aufweist, wobei der Kühler (31) in den Kühlflüssigkeitskreislauf eingebunden ist zum Abkühlen der in dem Kühlflüssigkeitskreislauf zirkulierenden Kühlflüssigkeit, - ein Luftkühlsystem für den Verbrennungsmotor (20), wobei das Luftkühlsystem ein Gehäuse (40) mit einem Lufteinlass (41) und einem Luftauslass (42) aufweist, wobei der Verbrennungsmotor (20) in dem Gehäuse (40) aufgenommen ist, wobei das Luftkühlsystem einen Lüfter (50) aufweist, wobei der Lüfter (50) dazu eingerichtet ist, Luft über den Lufteinlass (41) in das Gehäuse (40) hinein und aus dem Luftauslass (42) aus dem Gehäuse (40) hinaus zu fördern, sodass eine Luftkühlung des Verbrennungsmotors (20) verwirklicht ist, wobei der Kühler (31) des Flüssigkeitskühlsystems in dem Lufteinlass (41) des Gehäuses (40) angeordnet ist, sodass der Kühler (31) von der durch den Lufteinlass (41) in das Gehäuse (40) strömenden Luft durchströmt wird, dadurch gekennzeichnet , dass das Luftkühlsystem in einem ersten Betriebsmodus und in einem zweiten Betriebsmodus betreibbar ist, wobei in einem ersten Betriebsmodus die Luft über den Lufteinlass (41) in das Gehäuse (40) hinein und aus dem Luftauslass (42) aus dem Gehäuse (40) hinaus gefördert wird, wobei in dem zweiten Betriebsmodus die Luft über den Luftauslass (42) und/oder über den weiteren Lufteinlass (43) in das Gehäuse (40) hinein und aus dem Lufteinlass (42) aus dem Gehäuse (40) hinaus gefördert wird, wobei das Kraftfahrzeug (10) eine Abgasanlage (60) aufweist, wobei der Luftauslass (42) derart gestaltet ist, dass in dem zweiten Betriebsmodus zumindest Teile der aus der Abgasanlage (60) austretenden Gase über den Luftauslass (42) in das Gehäuse (40) gesaugt werden.
2. Kraftfahrzeug (10) nach Anspruch 1 , wobei der Verbrennungsmotor (20) in einem Heckbereich (12) des Kraftfahrzeugs (10) angeordnet ist.
3. Kraftfahrzeug (10) nach einem der vorigen Ansprüche, wobei der Lufteinlass (41) und/oder der Luftauslass (42) in dem Heckbereich (12) des Kraftfahrzeugs (10) ausgebildet sind.
4. Kraftfahrzeug (10) nach einem der vorigen Ansprüche, wobei der Verbrennungsmotor (20) eine Kurbelwelle aufweist, wobei der Lüfter (50), insbesondere ein Lüfterrad (51) des Lüfters (50), mit der Kurbelwelle gekoppelt ist zum Antreiben des Lüfters (50).
5. Kraftfahrzeug (10) nach einem der vorigen Ansprüche, wobei zumindest Teile der Abgasanlage (60) in dem Gehäuse (40) aufgenommen sind, sodass eine Luftkühlung dieser Teile durch die das Gehäuse (40) durchströmende Luft verwirklicht ist.
6. Kraftfahrzeug (10) nach einem der vorigen Ansprüche, wobei der Lüfter (50), insbesondere das Lüfterrad (51), im Bereich des Luftauslasses (42) angeordnet ist.
7. Kraftfahrzeug (10) nach einem der vorigen Ansprüche, wobei der Verbrennungsmotor (20) ein Kurbelwellengehäuse aufweist, wobei das Kurbelwellengehäuse innenliegende Kühlkanäle aufweist, die von der Kühlflüssigkeit des Kühlflüssigkeitskreislaufs durchströmt werden, und wobei die durch das Gehäuse (40) strömende Luft an einer Außenseite des Kurbelwellengehäuses entlang strömt.
8. Kraftfahrzeug (10) nach einem der vorigen Ansprüche, wobei das Gehäuse (40) zumindest einen weiteren Lufteinlass (43) aufweist, wobei dieser weitere Lufteinlass (43) im Bereich eines Unterbodens (13) des Kraftfahrzeugs (10) in die Umgebung mündet, wobei der Lüfter (50) dazu eingerichtet ist, Luft über den weiteren Lufteinlass (43) in das Gehäuse (40) zu saugen.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Kraftfahrzeug mit einem Verbrennungsmotor. Aufgrund von steigenden Motorleistungen und strenger werdenden Gesetzesanforderungen steigt der Kühlbedarf von Verbrennungsmotoren in Kraftfahrzeugen an. Dies führt dazu, dass in Kraftfahrzeugen mit zunehmender Leistung des Verbrennungsmotors größere Kühler verbaut werden müssen. Dies hat den Nachteil eines erhöhten Platzbedarfs und eines erhöhten Gewichts. Aufgrund des erhöhten Platzbedarfs muss in der Regel auch das Kraftfahrzeug, insbesondere ein Frontbereich, in dem in der Regel der Kühler untergebracht ist, größer gestaltet werden. Dies hat wiederum einen negative Einfluss auf den cW-Wert des Kraftfahrzeugs, was insbesondere bei Hochleistungsfahrzeugen, wie beispielsweise Sportwagen, zum Ausgleich wieder mehr Motorleistung erfordert bzw. ein erheblicher Teil von Motorleistung durch den zusätzlichen Kühlleistungsbedarf verloren geht. Bei Fahrzeugen mit ein Mittel- oder Heckmotor besteht zudem die Problematik, dass der Kühler des Kühlflüssigkeitskreislaufs vorne im Fahrzeug, somit im Frontbereich, und der Verbrennungsmotor weiter hinten angeordnet ist. Dadurch bedingt sind lange Leitungen durch das Fahrzeug zu verlegen. Zudem erhöht sich dadurch auch das notwendige Volumen an Kühlflüssigkeit. Dies führt wiederum zu einem hohen Gewicht aufgrund des erhöhten Bedarfs an Kühlflüssigkeit. Pumpen, die zur Zirkulation der Kühlflüssigkeit durch den Kühlkreislauf benötigt werden, müssen bei einem Mittel- oder Heckmotor mit frontseitigem Kühler relativ stark ausgelegt werden, um zuverlässig die Kühlflüssigkeit von hinten nach vorne und zurück zu fördern. Grundsätzlich sind aus dem Stand der Technik Kraftfahrzeuge bzw. Verbrennungsmotoren bekannt, die eine Ladeluftkühlung aufweisen. Diese Ladeluftkühlung dient aber nicht als Luftkühlung für den Motor, sondern der Kühlung der dem Verbrennungsmotor für die Verbrennung zugeführten Luft. Die DE 10 2015 101 797 A1 offenbart ein Kraftfahrzeug mit einem Verbrennungsmotor und einer Ladeluftkühlung. Aus der WO 2011 / 073 625 A1 ist ein Kraftfahrzeug bekannt, dessen Motor unterhalb des Kraftfahrzeugs zum Kühlen mit Luft angeströmt wird. Die DE 899 909 B offenbart ein Kraftfahrzeug, das die Merkmale des Oberbegriffs des Anspruchs 1 aufweist. Die EP 2 192 281 B1, die JP 2004 - 270 526 A, die WO 2011 / 073 625 A1, die US 6 505 696 B1, die DE 84 27 918 U1, die EP 4 328 426 A1, die DE 10 2014 118 645 A1 und die DE 10 2016 204 917 B4 offenbaren weiteren Stand der Technik. Es besteht daher Bedarf an einer verbesserten Kühlung eines Verbrennungsmotors in einem Kraftfahrzeug, insbesondere bei einem in einem Heckbereich oder einem Mittelbereich des Kraftfahrzeugs angeordneten Verbrennungsmotor, somit einem Heckmotor bzw. Mittelmotor. Gelöst wird diese Aufgabe durch den Gegenstand des Anspruchs 1. Die abhängigen Ansprüche betreffen vorteilhafte Weiterbildungen. Das erfindungsgemäße Kraftfahrzeug weist einen Verbrennungsmotor auf. Das Kraftfahrzeug weist ferner ein Flüssigkeitskühlsystem für den Verbrennungsmotor auf, wobei das Flüssigkeitskühlsystem einen Kühlflüssigkeitskreislauf mit einer in dem Kühlflüssigkeitskreislauf zirkulierenden Kühlflüssigkeit aufweist, wobei der Verbrennungsmotor in den Kühlflüssigkeitskreislauf eingebunden ist, sodass eine Flüssigkühlung des Verbrennungsmotors verwirklicht ist, wobei das Flüssigkeitskühlsystem einen Kühler aufweist, wobei der Kühler in den Kühlflüssigkeitskreislauf eingebunden ist zum Abkühlen der in dem Kühlflüssigkeitskreislauf zirkulierenden Kühlflüssigkeit. Darüber hinaus weist das Kraftfahrzeug ein Luftkühlsystem für den Verbrennungsmotor auf, wobei das Luftkühlsystem ein Gehäuse mit einem Lufteinlass und einem Luftauslass aufweist, wobei der Verbrennungsmotor in dem Gehäuse aufgenommen ist, wobei das Luftkühlsystem einen Lüfter aufweist, wobei der Lüfter dazu eingerichtet ist, Luft über den Lufteinlass in das Gehäuse hinein und aus dem Luftauslass aus dem Gehäuse hinaus zu fördern, sodass eine Luftkühlung des Verbrennungsmotors verwirklicht ist. Es ist vorgesehen, dass der Kühler des Flüssigkeitskühlsystems in dem Lufteinlass des Gehäuses angeordnet ist, sodass der Kühler von der durch den Lufteinlass in das Gehäuse strömenden Luft durchströmt wird. Dabei ist insbesondere vorgesehen, dass die in dem Gehäuse strömende Luft an einer Außenseite des Motorblocks bzw. das Kurbelwellengehäuses entlang strömt und dadurch den Verbrennungsmotor kühlt. Bei der Luft handelt es sich insbesondere um Umgebungsluft, die über den Lufteinlass in das Gehäuse einströmt. Durch die Luftkühlung wird eine zusätzliche Kühlleistung gegenüber einer reinen Flüssigkeitskühlung erreicht. Ein weiterer Vorteil der erfindungsgemäßen Gestaltung besteht darin, dass der Kühler besonders nahe an dem Verbrennungsmotor untergebracht werden kann, da die Luft durch den Lüfter aktiv gefördert wird. Dadurch besteht die Möglichkeit, den Kühler von der üblichen Anordnung in einem Frontbereich des K