Kühlermodul eines Kraftfahrzeugs

Die Erfindung betrifft ein Kühlermodul eines Kraftfahrzeugs. Das Kühlermodul weist einen Kühler mit zwei Wasserkästen und mit einem Kühlernetz auf. Ferner betrifft die Erfindung einen Bereich eines Kraftfahrzeugs.

Kraftfahrzeuge mit einem Verbrennungsmotor weisen während des Betriebs eine beträchtliche Wärmeentwicklung auf. Zum Halten der Betriebstemperatur des Verbrennungsmotors wird ein Kühlmittel eingesetzt, welches wiederum gekühlt werden muss. Sofern das Kraftfahrzeug einen Elektromotor für den Vortrieb aufweist, wird bei Betrieb ein Hochvoltenergiespeicher geladen und entladen, wobei auch hier Verlustwärme auftritt, sodass der Hochvoltenergiespeicher gekühlt werden muss. Zum Kühlen und auch für den Betrieb einer Klimaanlage wird üblicherweise ein Kältemittel verwendet, das bei Betrieb ebenfalls erwärmt wird. Zum erneuten Abkühlen des Kühlmittels/Kältemittels wird üblicherweise ein von einem Fahrtwind beaufschlagter Kühler verwendet. Dieses beispielsweise zentral hinter einer Frontschürze des Kraftfahrzeugs angeordnet, sodass ein Volumenstrom des Fahrtwinds erhöht ist. Nach dem durchsetzen des Kühlers wird die Luft beispielsweise unter das Kraftfahrzeug oder im Bereich einer Frontscheibe über das Kraftfahrzeug geleitet.

Zur Verbesserung der aerodynamischen Form wird in zunehmendem Maße die Luft in Radkästen eingeleitet. Infolgedessen ist es auch möglich, dort den Kühler anzubringen. Somit ist ein Gestaltungsspielraum vergrößert. Auch führt dies zu einer Verschiebung des Schwerpunkts des Kraftfahrzeugs, weswegen eine Fahrdynamik verbessert ist. Auch ist auf diese Weise eine Wartung vereinfacht, und es ist möglich, die Anzahl der insgesamt verwendeten Kühler zu erhöhen. Im Falle eines Aufpralls des Kraftfahrzeugs auf ein festes Hindernis, werden eine Karosserie sowie Anbauteilen des Kraftfahrzeugs verformt. Bei einem Frontaufprall des Kraftfahrzeugs ist es hierbei möglich, dass aufgrund der vergleichsweise kurzen Distanz der Vorderräder zu einem Fußraum des Fahrgastraums (Fahrgastzelle) eindringt, was zu vergleichsweise schweren Verletzungen der sich in dem Fahrgastraum befindenden Insassen führen kann.

Aus DE 10 2019 124 581 A1 ist ein Radstellelement bekannt, das ein Formelement aufweist. Dieses ist vorgesehen, das Rad bei einem Unfall in Richtung eines Schwellers des Fahrzeugs nach außen zu führen oder die Aufprallenergie des Unfalls zu reduzieren. Dabei ist es erforderlich einen zusätzlichen Bauraum vorzusehen, weswegen ein Gestaltungsspielraum bei Konstruktion verringert ist. Auch ist auf diese Weise ein zusätzliches Bauteil zu montieren, weswegen Herstellungskosten und auch eine Montagezeit erhöht sind.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein besonders geeignetes Kühlermodul eines Kraftfahrzeugs und einen besonders geeigneten Bereich eines Kraftfahrzeugs anzugeben, wobei insbesondere eine Sicherheit für Insassen des Kraftfahrzeugs erhöht ist, und wobei zweckmäßigerweise eine Montage vereinfacht und/oder Herstellungskosten verringert sind.

Hinsichtlich des Kühlermoduls wird diese Aufgabe durch die Merkmale des Anspruchs 1 und hinsichtlich des Bereichs durch die Merkmale des Anspruchs 7 erfindungsgemäß gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen und Ausgestaltungen sind Gegenstand der jeweiligen Unteransprüche.

Das Kühlermodul ist ein Bestandteil eines Kraftfahrzeugs. Somit ist das Kühlermodul geeignet, insbesondere vorgesehen und eingerichtet, an weiteren Bauteilen des Kraftfahrzeugs montiert wird zu werden. Das Kraftfahrzeug ist geeigneterweise landgebunden und beispielsweise ein Personenkraftwagen (Pkw). Alternativ hierzu ist das Kraftfahrzeug ein Nutzkraftwagen, beispielsweise ein Lastkraftwagen (Lkw) oder ein Bus. Das Kühlermodul dient im Montagezustand insbesondere der Abkühlung eines Fluids, das bei Betrieb durch das Kühlermodul geleitet wird. Bei dem Fluid handelt es sich beispielsweise um ein Kühlmittel, wie eine Kühlflüssigkeit, oder ein Kältemittel. Somit ist das Kühlermodul beispielsweise ein Bestandteil eines Kühlkreislaufs oder eines Kältemittelkreislaufs. Beispielsweise wird dabei mittels des Kühlmittels ein Verbrennungsmotor des Kraftfahrzeugs gekühlt. Falls das Kühlermodul ein Bestandteil des Kältemittelkreislaufs ist, dient das Kühlermodul insbesondere der Abkühlung von Energiespeichern des Kraftfahrzeugs, vorzugsweise von Batterien. Alternativ hierzu erfolgt mittels des Kühlermoduls eine Temperierung eines Innenraums des Kraftfahrzeugs. Dabei weist der Kältemittelkreislauf jeweils vorzugsweise einen Verdampfer und/oder Kompressor auf.

Das Kühlermodul umfasst einen Kühler, der zwei Wasserkästen umfasst. Die Wasserkästen sind hierbei zweckmäßigerweise jeweils kastenförmig ausgestaltet, und mittels dieser ist somit jeweils ein Raumvolumen umgeben, innerhalb dessen sich bei Betrieb insbesondere das jeweilige Fluid befindet. Geeigneterweise weist zumindest einer der Wasserkästen dabei einen Zu- und/oder Auflauf für das Fluid auf. Zweckmäßigerweise sind die Wasserkästen aus einem Aluminium erstellt und/oder länglich.

Zwischen den Wasserkästen ist ein Kühlernetz angeordnet, das geeigneterweise an den Wasserkästen befestigt ist. Das Kühlernetz weist hierbei insbesondere eine Gitterstruktur, wie eine Wabenstruktur, auf, durch das mehrere Rohre oder sonstige Leitungen gelegt sind, die thermisch mit in der Gitterstruktur kontaktiert sind. Mittels der Rohre oder bzw. Leitungen sind die beiden Wasserkästen fluidtechnisch verbunden, sodass das bei Betrieb das Fluid durch das Kühlernetz bewegt wird. Aufgrund der Gitterstruktur ist hierbei eine Oberfläche des Kühlemetzes vergrößert, was einen Wärmeabtransport erleichtert. Das Kühlernetz wird bei Betrieb des Kraftfahrzeugs insbesondere von Fahrtwind oder einem sonstigen Wind durchströmt, sodass eine Abkühlung oder zumindest Temperaturangleichung des sich in den Rohren befindenden Fluids mit sind die Umgebungstemperatur erfolgt. Insbesondere ist hierbei das Kühlernetz oder zumindest die etwaige Gitterstruktur aus einem thermisch leitfähigen Material, vorzugsweise einem Metall, erstellt. Insbesondere ist das Kühlernetz oder zumindest die etwaige Gitterstruktur aus einem Aluminium gefertigt, weswegen Herstellungskosten und ein Gewicht des Kühlers verringert sind.

Das Kühlermodul umfasst ferner eine Armierungsanordnung, die an dem Kühler angebunden ist. Die Armierungsanordnung dient hierbei der Aufnahme und/oder Ableitung von Kräften bei einem Unfall. Hierfür ist die Armierungsanordnung geeignet, insbesondere vorgesehen und eingerichtet. Folglich wird bei einem Unfall, insbesondere bei einem Aufprall des Kraftfahrzeugs auf ein Hindernis, zweckmäßigerweise bei einem Frontalaufprall des Kraftfahrzeugs, mittels der Armierungsanordnung auf diese wirkenden Kräfte aufgenommen/abgeleitet. Mittels der Armierungsanordnung werden somit beispielsweise die Kräfte lediglich in reduzierter Weise weitergegeben, wobei mittels der Armierungsanordnung beispielsweise eine Deformation eines weiteren Bauteils hervorgerufen wird, sodass dort ein Teil der Kräfte/Energie aufgenommen wird. Alternativ hierzu erfolgt oder Kombination hierzu erfolgt die Ableitung der Kräfte derart, dass eine Richtung, in die die Kräfte wirken, verändert wird. Beispielsweise wird mittels der Armierungsanordnung eine beim Unfall lediglich punktuell angreifende/wirkende Kraft auf eine größere Fläche vergleichmäßigt, insbesondere die Fläche des Kühlers, sodass zwar die Energie weiterhin vorhanden ist, jedoch auf eine vergrößerte Fläche aufgeteilt ist, sodass beispielsweise mehrere weitere Bauteile/Komponenten des Kraftfahrzeugs plastisch verformt werden und somit die Energie aufnehmen.

Aufgrund des Armierungsanordnung werden somit insbesondere bei dem Unfall in Richtung eines Fahrgastraums (Fahrgastzelle) wirkenden Kräfte zumindest teilweise aufgenommen und/oder abgeleitet, wofür die Armierungsanordnung insbesondere geeignet, vorzugsweise vorgesehen und eingerichtet ist. Somit wird ein Eindringen von Bauteilen in den Fahrgastraum, der auch als Fahrgastinnenraum oder Fahrgastzelle bezeichnet wird, insbesondere einen Fußraum hiervon, vermieden und/oder zumindest eine Verformung der Fahrgastzelle verringert, weswegen eine Sicherheit für Insassen des Kraftfahrzeugs erhöht ist. Da die Armierungsanordnung an den Kühler befestigt ist, ist es möglich, das Kühlermodul vorzufertigen und in einem Arbeitsschritt an den sonstigen Bestandteil des Kraftfahrzeugs zu montieren. Somit ist eine Montagezeit verringert. Mit anderen Worten ist es nicht erforderlich, die Armierungsanordnung separat an dem Kraftfahrzeug anzubringen. Auch ist es nicht erforderlich, an dem Kraftfahrzeug zusätzliche Montageelemente für die Armierungsanordnung vorzusehen, weswegen ein Platzbedarf und auch Herstellungskosten verringert sind.

Zum Beispiel umfasst die Armierungsanordnung eine Platte, mittels derer der vollständige Kühler abgedeckt ist. Auf diese Weise ist eine Sicherheit weiter erhöht. Besonders bevorzugt jedoch umfasst die Armierungsanordnung eine Armierungsstrebe, die an den Wasserkästen befestigt ist. Aufgrund der Armierungsstrebe sind somit Material- und Herstellungskosten reduziert. Auch ist ein Gewicht des Kühlermodul verringert. Insbesondere verläuft die Armierungsstrebe parallel zu und/oder entlang des Kühlernetzes. Mittels der Armierungsstrebe wird dabei ein Luftstrom durch das Kühlernetz nicht oder lediglich gering behindert, weswegen eine Kühlwirkung des Kühlermodul nicht oder lediglich geringfügig eingeschränkt ist.

Zum Beispiel ist die Armierungsstrebe an dem Kühlernetz befestigt oder besonders bevorzugt separat zu diesem. Somit ist auch eine geringe Relativbewegung der Armierungsstrebe bezüglich des Kühlemetzes möglich, beispielsweise bei einem Bewegen des Kraftfahrzeugs entlang einer Schlechtwegestrecke. Dabei wird eine Verbindung zwischen der Armierungsstrebe und dem Kühlernetz nicht strapaziert, die anderweitig zu einer Beschädigung des Kühlemetzes führen könnte. Zudem werden aufgrund der Befestigung der Armierungsstrebe an den Wasserkästen diese zueinander stabilisiert, und diese sind somit nicht lediglich mittels des Kühlemetzes aneinander befestigt. Folglich ist auch eine Robustheit des Kühlers selbst erhöht. Zudem ist aufgrund der Wasserkästen eine stabile Befestigung der Armierungsstrebe an dem Kühler gegeben. Beispielsweise ist die Armierungsstrebe an den Wasserkästen angeklebt oder angeschraubt. Besonders bevorzugt jedoch ist die Armierungsstrebe an den Wasserkästen angeschweißt, weswegen eine Stabilität erhöht ist. Besonders bevorzugt ist die Armierungsstrebe aus einem vergleichsweise stabilen Werkstoff erstellt, der insbesondere ein vergleichsweise hohes Elastizitätsmodul aufweist. Daher bleibt die Armierungsanordnung auch bei vergleichsweise großen wirkenden Kräften zumindest teilweise intakt, weswegen eine Funktionssicherheit auch bei einem schweren Unfall sichergestellt ist. Insbesondere weist das Material der Armierungsanordnung, oder zumindest der Armierungsstrebe, eine vergleichsweise geringe Sprödigkeit auf, weswegen ein Brechen dieser im Einsatz ausgeschlossen ist. Somit werden auch bei einer vergleichsweise hohen Belastung die Wasserkästen zueinander die stabilisiert, und die wirkenden Kräfte werden insbesondere vergleichsweise sicher aufgenommen/abgeleitet. Besonders bevorzugt ist die Armierungsstrebe aus einem Stahl, wie V2A-Stahl, oder zweckmäßigerweise aus einem Titan gefertigt, beispielsweise reinem Titan oder einer Titanlegierung. Somit ist eine Stabilität weiter erhöht und eine Funktionsweise auch bei widrigen Umständen sichergestellt.

Beispielsweise ist die Armierungsstrebe aus Vollmaterial erstellt. Besonders bevorzugt jedoch ist die Armierungsstrebe eine U-Profilleiste. Somit sind eine Sicherheit ein Gewicht und ein Materialbedarf verringert, wobei dennoch eine vergleichsweise hohe Stabilität vorherrscht. Aufgrund des U-Profils weist der Querschnitt der Armierungsstrebe zwei zueinander parallele Schenkel auf. Beispielsweise sind diese parallel zum Kühlernetz angeordnet. Besonders bevorzugt jedoch sind diese senkrecht zum Kühlernetz angeordnet. Somit wird mittels der Armierungsstrebe eine vergleichsweise hohe Stabilität bei senkrecht zum dem Kühlernetz auftreffenden Kräften bereitgestellt, sodass auch das Kühlernetz mittels der Armierungsstrebe geschützt ist. Mit anderen Worten wird ein Durchbiegen des Kühlernetzes mittels der Armierungsstrebe verhindert.

Zweckmäßigerweise weisen dabei die Freienden der parallelen Schenkel von dem Kühlernetz weg, und der zu den parallelen Schenkeln senkrechte Schenkel ist in Richtung des Kühlemetzes versetzt und liegt beispielsweise an diesem an. Somit ist eine vergleichsweise flache Bauweise des Kühlermoduls realisiert, und beispielsweise ist es möglich, zwischen den parallelen Schenkel noch weitere Bauteile anzuordnen. Somit wird vorhandener Bauraum effizient ausgenutzt. Beispielsweise sind die sich aufgrund der parallelen Schenkel ergebenden Kanten der Wände der U-Profil leiste gerade ausgestaltet. Mit anderen Worten ist der Querschnitt der U-Profilleiste entlang der vollständigen Länge der Armierungsstrebe gleich. Somit ist eine Herstellung der Armierungsstrebe erleichtert. Alternativ hierzu ist eine oder beide Kanten beispielsweise gewellt und/oder teilweise ausgestellt. Mittels der Form der Kanten werden dabei bei einem Unfall auf die Armierungsstrebe aufgeschobene weitere Bauteil des Kraftfahrzeugs geeignet weiterbewegt, also in eine gewünschte Richtung, vorzugsweise von dem etwaigen Fahrgastraum weg. Somit ist die Aufnahme und Ableitung von Kräften verbessert.

Beispielsweise ist lediglich eine einzige derartige Armierungsstrebe vorhanden. Somit sind ein Gewicht und auch Materialkosten vergleichsweise gering. Besonders bevorzugt jedoch umfasst die Armierungsanordnung mehrere derartige Armierungsstreben. Somit sind die Anforderungen an jede der einzelnen Armierungsstreben verringert, und diese können vergleichsweise kostengünstig und kleinbauend ausgestaltet werden. Insbesondere sind dabei die Armierungsstreben zueinander parallel angeordnet, weswegen eine Herstellung erleichtert ist. Vorzugsweise sind die Armierungsstreben zueinander baugleich, sodass Gleichteile verwendet werden können.

Beispielsweise besteht die Armierungsanordnung lediglich aus der oder den Armierungsstreben. In einer Weiterbildung ist zusätzlich noch eine Stabilisierungsstrebe oder weitere Bauteile vorhanden. Mittels der Stabilisierungsstrebe sind die Armierungsstreben miteinander verbunden, und die Stabilisierungsstrebe verläuft beispielsweise senkrecht zu einer oder allen der Armierungsstreben. Somit erfolgt mittels der Stabilisierungsstrebe eine Stabilisierung der Armierungsstreben zueinander, sodass eine Robustheit weiter erhöht ist. Auch wird beispielsweise eine lediglich auf eine der Armierungsstreben wirkende Kraft mittels der Stabilisierungsstrebe auf die verbleibenden Armierungsstreben übertragen, sodass eine Stabilität Robustheit und Stabilität erhöht sind. Insbesondere ist die Stabilisierungsstrebe eine U-Profilleiste oder eine sonstige Profilleiste. Somit ist eine Stabilität erhöht, wobei ein Gewicht verringert ist. Zum Beispiel umfasst die Armierungsanordnung lediglich die Stabilisierungsstrebe oder besonders bevorzugt mehrere derartige Stabilisierungsstreben, sodass eine Robustheit weiter erhöht ist.

Beispielsweise ist eine Kühlermodul lediglich mittels des Kühlers und der Armierungsanordnung gebildet. Besonders bevorzugt jedoch umfasst das Kühlermodul zusätzlich einen elektromotorischen Lüfter. Dieser weist einen Elektromotor und ein damit angetriebenes Lüfterrad auf. Insbesondere handelt sich bei dem Lüfterrad um ein Axiallüfterrad, sodass bei Betrieb des Lüfterrads Luft entlang dessen Drehachse bewegt wird. Der Elektromotor ist beispielsweise ein bürstenbehafteter Kommutatormotor oder besonders bevorzugt ein bürstenloser Gleichstrommotor (BLDC). Insbesondere ist der elektromotorische Lüfter derart angeordnet, dass bei Betrieb Luft durch das Kühlernetz gesaugt oder geblasen wird, je nach Drehrichtung des Lüfterrads. Auf diese Weise ist es möglich ist möglich, einen Luftstrom durch das Kühlernetz zu verstärken oder zu erstellen, insbesondere sofern kein Fahrtwind vorhanden ist, beispielsweise bei einem Stillstand des Kraftfahrzeugs.

Zweckmäßigerweise umfasst das Kühlermodul eine Zarge, mittels derer das Küh- lernetz zumindest teilweise abgedeckt ist. Die Zarge weist eine Öffnung auf, innerhalb derer vorzugsweise das Lüfterrad angeordnet ist. Geeigneterweise ist an der Zarge der Elektromotor befestigt, sodass eine Stabilität erhöht ist. Mittels der Zarge wird die durch das Kühlernetz strömende Luft gelenkt, und das Ausbilden einer Leckluft bei Betrieb des elektromotorischen Lüfters, was zu einer Reduzierung des Wirkungsgrads führen würde, wird vermieden. Zum Beispiel umfasst die Zarge zudem eine Staudruckklappe, sodass bei vergleichsweise hohen Fahrtgeschwindigkeit des Kraftfahrzeugs eine Kühlleistung verbessert ist.

Der Bereich ist ein Teil eines Kraftfahrzeugs, das beispielsweise ein Nutzkraftwagen, wie ein Lastkraftwagen (Lkw) oder Bus, oder besonders bevorzugt ein Personenkraftwagen (Pkw) ist. Das Kraftfahrzeug ist zweckmäßigerweise landgebunden. Der Bereich umfasst einen Radkasten. Innerhalb des Radkastens ist ein Rad angeordnet. Beispielsweise umfasst der Bereich zusätzlich eine Aufhängung mittels derer die Position des Rads im Radkasten stabilisiert ist, oder die Aufhängung ist hiervon separat. Bei Fortbewegen des Kraftfahrzeugs wird das Rad innerhalb des Radkastens rotiert, wobei das Rad zweckmäßigerweise von einer Begrenzung des Radkastens beabstandet ist. Insbesondere handelt sich bei dem Rad um ein Vorderrad des Kraftfahrzeugs, und der Radkasten ist somit der oder einer der vorderen Radkästen des Kraftfahrzeugs. Somit befindet sich der Radkasten in einer Fahrzeugrichtung vor dem Kraftfahrzeug vor einem Fahrgastraum, innerhalb dessen sich beispielsweise bei Betrieb des Kraftfahrzeugs Insassen, also Personen, befinden. Die Fahrzeugrichtung entspricht hierbei einer Fahrtrichtung, die jeweils insbesondere parallel zu einer Längsrichtung des Kraftfahrzeugs sind. Dabei ist die Fahrtrichtung in diejenigen Richtung des Kraftfahrzeugs gerichtet, in die, sofern kein Richtungswechsel erfolgt, das Kraftfahrzeug vorwiegend bewegt wird und hierfür vorgesehen ist. Insbesondere ist hierbei der Blickrichtung des Fahrers oder zumindest eine Anordnung eines Fahrersitzes des Kraftfahrzeugs in Fahrtrichtung gerichtet.

Zudem weist der Bereich ein Kühlermodul auf. Das Kühlermodul umfasst einen Kühler mit zwei Wasserkästen, zwischen denen ein Kühlernetz angeordnet ist. Ferner umfasst das Kühlermodul eine an dem Kühler angebundene Armierungsanordnung zur Aufnahme und/oder Ableitung von Kräften bei einem Unfall. Hierfür ist die Armierungsanordnung geeignet, insbesondere vorgesehen und eingerichtet. Zum Beispiel ist zwischen dem Rad und dem Kühlermodul eine Verkleidung angeordnet, oder diese sind beispielsweise direkt benachbart zueinander angeordnet, wobei vorzugsweise ein mechanischer Kontakt zwischen dem Rad und dem Kühlermodul bei Normalbetrieb ausgeschlossen ist.

Aufgrund des Kühlermoduls werden auf das Rad wirkende Kräfte, das aufgrund der Kräfte bei Abwesenheit des Kühlermoduls in den Fahrgastraum bei einem Unfall geschoben würde, zumindest teilweise aufgenommen bzw. abgeleitet, sodass ein Eindringen des Rads in den Fahrgastraum beispielsweise vollständig unterbunden ist. Zumindest jedoch wird eine Kraft und/oder Geschwindigkeit, mit der das Rad in den Fahrgastraum bewegt oder entgegen dessen Begrenzung gedrückt wird, verringert, sodass eine Deformation der Fahrgastzelle verringert wird. Somit ist eine Sicherheit für sich in dem Fahrgastraum befindende Personen (Insassen) erhöht. Insbesondere wird mittels der Armierungsanordnung ein Fußraum des Fahrgastraums (Fahrgastzelle) zumindest teilweise geschützt.

Zweckmäßigerweise ist die Armierungsanordnung derart ausgebildet, dass bei einem Unfall das Rad aus dem Radkasten zumindest teilweise heraus bewegt wird, Mit anderen Worten werden mittels der Armierungsanordnung die beim Unfall wirkenden Kräfte entsprechend aufgenommen und/oder abgeleitet, dass das Rad aus dem Radkasten zumindest teilweise heraus bewegt wird. Dabei wird mittels der Armierungsanordnung beispielsweise auf das Rad eine Kraft ausübt, aufgrund derer das Rad von einer Karosserie des Kraftfahrzeugs weg nach außen, und somit von der Fahrgastzelle weg, bewegt wird. Mit anderen Worten wirkt die Armierungsanordnung somit als Radstellelement. Zusammenfassend wird beispielsweise mittels der Armierungsanordnung bei einem Unfall, insbesondere einem Frontalaufprall des Kraftfahrzeugs, eine parallel zur Fortbewegungsrichtung wirkende Kraft zumindest teilweise umgelenkt, sodass auf das Rad eine Kraft wirkt, die auch eine Komponente senkrecht zur Fortbewegungsrichtung aufweist.

Beispielsweise ist das Kühlermodul in einer Fahrtrichtung hinter dem Rad angeordnet. Somit befindet sich das Kühlermodul zwischen dem Rad und dem Fahrgastraum. Somit wird das Rad insbesondere mittels der Armierungsanordnung abgelenkt, sodass dieses nicht in Fahrgastraum eindringt. Besonders bevorzugt jedoch ist das Kühlermodul in der Fahrtrichtung vor dem Rad angeordnet. Somit wird bei einem Frontalaufprall das Kühlermodul auf das Rad gedrückt. Dabei sind insbesondere aufgrund der Ausgestaltung der Armierungsanordnung die mittels des Kühlermoduls das auf das Rad aufgebrachten Kräfte derart, dass das Rad aus dem Radkasten heraus bewegt wird, also insbesondere von der Karosserie des Kraftfahrzeugs weg. Aufgrund dieser Anordnung wirkt dieses beim Unfall als erstes Bauteil auf das Rad, sodass mittels dessen ein vergleichsweise genaue Bestimmung der Richtung der auf das Rad aufgebrachten Kraft möglich ist, sodass dieses von der Fahrgastzelle weg geleitet/gedrückt werden kann. Aufgrund der vergleichsweise großflächigen Ausgestaltung des Kühlermoduls ist dabei auch bei einer geringfügigen Verformung des Kühlermoduls aufgrund des Unfalls die Richtung der aufgebrachten Kraft im Wesentlichen stets gleich, und es ist eine vergleichsweise große Kraftübertragung möglich. Somit ist eine Sicherheit weiter erhöht.

Ferner werden bei einem Fortbewegen des Kraftfahrzeugs aufgrund einer derartigen Anordnung des Kühlermodul von dem Rad aufgewirbelte Kleinteile nicht auf das Kühlermodul und daher auch nicht auf den Kühler gerichtet. Somit wird eine Beschädigung des Kühlernetzes vermieden, und es nicht erforderlich, dieses vergleichsweise robust und somit schwer auszugestalten.

Beispielsweise ist die Armierungsanordnung in der Fahrtrichtung hinter dem Kühler angeordnet. Somit wird mittels der Armierungsanordnung der Kühler zumindest teilweise vor dem Rad geschützt, beispielsweise bei einem vergleichsweise umfangreichen Einschlagen der Räder oder einem manuellen Räderwechsel. Auch ist bei dem Unfall und einem daher erfolgenden Verschieben des Kühlermoduls in Richtung des Rads zunächst die Armierungsanordnung in Kontakt mit dem Rad, sodass dieses beispielsweise aufgrund der Ausgestaltung der Armierungsanordnung gezielt deformiert wird. Besonders bevorzugt jedoch ist die Armierungsanordnung in der Fahrtrichtung vor dem Kühler angeordnet. Somit wird bei einem vergleichsweise schwachen Unfall, wie einem sogenannten Parkrempler, wenn also die Geschwindigkeit, mit der der Aufprall erfolgt, vergleichsweise gering ist, der Kühler mittels der Armierungsanordnung geschützt, sodass eine Beschädigung des Kühlers vermieden ist. Somit sind ist zur Wiederherstellung des Kraftfahrzeugs ein Austausch des Kühlermoduls nicht erforderlich, weswegen Reparaturkosten reduziert sind. Auch ist auf diese Weise auch weiterhin eine Einsatzbereitschaft des Kraftfahrzeugs geben, sodass dieses beispielsweise noch zu einer Werkstatt bewegt werden kann.

Ferner betrifft die Erfindung ein Kraftfahrzeug mit einem derartigen Bereich. Vorzugsweise weist das Kraftfahrzeug hierbei mehrere derartige Bereiche und somit mehrere Radkästen auf, innerhalb derer jeweils ein entsprechender Kühler angeordnet ist. Die im Zusammenhang mit dem Lüfterrad genannten Vorteile und Weiterbildungen sind sinngemäß auch auf den Bereich / das Kraftfahrzeug sowie untereinander zu übertragen und umgekehrt.

Nachfolgend werden Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand einer Zeichnung näher erläutert. Darin zeigen:

Fig. 1 schematisch ein Kraftfahrzeug mit einem Bereich, der ein Kühlermodul umfasst,

Fig. 2, 3 perspektivisch bzw. in einer Draufsicht einen Kühler des Kühlermoduls, an dem eine Armierungsanordnung angebunden ist,

Fig. 4 perspektivisch eine Armierungsstrebe der Armierungsanordnung, und

Fig. 5 perspektivisch eine alternative Ausgestaltungsform des Kühlers.

Einander entsprechende Teile sind in allen Figuren mit den gleichen Bezugszeichen versehen.

In Figur 1 ist schematisch ein Kraftfahrzeug 2 in Form eines Personenkraftwagens (Pkw) dargestellt, das vier Räder 4 aufweist. Hiervon sind zwei der Räder 4 Vorderräder und die anderen zwei sind Hinterräder des Kraftfahrzeugs 2. Mit anderen Worten sind zwei der Räder 4 in einer Fahrtrichtung 6 des Kraftfahrzeugs 2, die parallel zur Längsachse des Kraftfahrzeugs 2 ist, und in die das Kraftfahrzeug 2 im Normalbetrieb vorwiegend bewegt wird, bezüglich der anderen Räder 4 versetzt. Zwischen den zwei vorderen der Räder 4 (Vorderräder) und den anderen befindet sich ein Fahrgastraum 8, der auch als Fahrgastzelle oder Fahrgastinnenraum bezeichnet ist. In dem Fahrgastraum 8 befinden sich mehrere Sitze 10, von denen lediglich einer dargestellt ist. Die Sitze 10 dienen dabei der Aufnahme von nicht näher dargestellten Insassen, wenn diese das Kraftfahrzeug 2 zur Fortbewegung nutzen. Der Fahrgastraum 8 ist mittels einer Karosserie 12 umgeben, an der die Räder 4 mittels eines nicht dargestellten Fahrwerks angebunden sind. Eines der vorderen Räder 4 ist einem Bereich 14 des Kraftfahrzeugs 2 zugeordnet. Mit anderen Worten weist der Bereich 14 eines der Räder 4 auf. Zudem weist der Bereich 14 einem Radkasten 16 auf, innerhalb dessen das Rad 4 angeordnet ist. Der Radkasten 16 ist mittels eines Ausschnitts der Karosserie 12 bereitgestellt und weist nicht näher dargestellte Verkleidungen und dergleichen auf. Zudem ist innerhalb des Radkastens 16 in Fahrtrichtung vor dem Rad 4 ein Kühlermodul 18 angeordnet. Das Kühlermodul 18 dient dem Abkühlen eines Fluids, wie einer Kühlflüssigkeit, und ist hierfür bei Fortbewegen des Kraftfahrzeugs 2 einem Fahrtwind ausgesetzt, der durch eine Front in der Karosserie 12 durch das Innere des Kraftfahrzeugs bis in den Radkasten 16 geleitet wird.

Das Kühlermodul 18 weist einen im Wesentlichen flächig ausgestalteten Kühler 20 auf, mittels dessen das Fluid geführt wird. An dem Kühler 20 ist eine Zarge 22 angebunden. In dem dargestellten Beispiel ist der Kühler 20 im Wesentlichen senkrecht zur Fahrtrichtung 6 angeordnet, und die Zarge 22 befinden sich zwischen dem Kühler 20 und dem Rad 4. Die Zarge 22 ist aus einem Kunststoff erstellt, und weist eine zentrale Öffnung 24 auf, innerhalb derer ein Lüfterrad 26 eines elektromotorische Lüfters 28 des Kühlermoduls 18 angeordnet ist. Hierbei ist das Lüfterrad 28 parallel zur Kühler 20 angeordnet und mittels eines Elektromotors 30 des elektromotorischen Lüfter 28 angetrieben. Der Elektromotor 30 ist als bürstenlosen Gleichstrommotor (BLDC) ausgestaltet und an der Zarge 22 befestigt.

An dem Kühler 20 auf der der Zarge 22 abgewandten Seite ist eine Armierungsanordnung 32 des Kühlermoduls 18 angebunden, nämlich befestigt. Folglich befindet sich die Armierungsanordnung 32 in Fahrtrichtung 6 vor dem Kühler 20. Zur Montage des Kraftfahrzeugs 2 wird zunächst das Kühlermodul 18 gefertigt, das den Kühler 20, und die daran befestigte Armierungsanordnung 32, sowie die daran befestigte Zarge 22 und den an der Zarge 22 befestigten elektromotorischen Lüfter 28 aufweist. Hierbei ist es möglich, das Kühlermodul 18 separat von sonstigen Bauteilen des Kraftfahrzeugs 2 zu fertigen, was eine Flexibilität erhöht. Das Kühlermodul 18 wird dabei als Ganzes an den restlichen Bestandteilen des Kraftfahrzeugs 2, wie der Karosserie 12, montiert, sodass eine Montagezeit verkürzt ist. Bei einem Unfall des Kraftfahrzeugs 2, nämlich einem Frontalaufprall, wirken von einem Hindernis ausgeübte Kräfte auf eine Front des Kraftfahrzeugs 2. Hierbei wird die Front des Kraftfahrzeugs 2 verformt und entgegen der Fahrtrichtung 6 verschoben, sodass die Größe des Radkastens 16 verringert wird. Die hierbei verschobenen Bauteile des Kraftfahrzeugs 2, beispielsweise der Karosserie 16, treffen auf das Kühlermodul 18, bevor diese auf das Rad 4 treffen können. Dabei treffen die verschobenen Bauteile zunächst auf die Armierungsanordnung 32, über die somit die Kräfte auf das Kühlermodul 18 ausgewählt werden. Die Armierungsanordnung 32 ist dabei derart ausgebildet, dass das Kühlermodul 18 aufgrund der vorherrschenden Kräfte teilweise verkippt und/oder entgegen der Fahrtrichtung 6 derart auf das Rad 4 verschoben wird, dass das Rad 4 aus dem Radkasten 16 heraus bewegt wird. Zusammenfassend werden mittels des Kühlermoduls 18, nämlich der Armierungsanordnung, die bei dem Unfall wirkenden Kräfte teilweise aufgenommen und/oder abgeleitet, sodass eine Kraft auf das Rad 4 wirkt, die einen Komponente senkrecht zur Fortbewegungsrichtung 6 aufweist, und aufgrund derer das Rad 4 aus dem Radkasten 16 bewegt und somit von der Karosserie 12 beabstandet wird.

Dabei wird das Rad 4 beispielsweise von den anderen Bestandteilen des Kraftfahrzeugs 2 vollständig gelöst oder lediglich seitlich versetzt. Zumindest jedoch wird auf diese Weise verhindert, dass das Rad 4 aufgrund der herrschenden Kräfte in den Fahrgastraum 8 eindringt und sich dort befindende Personen gefährdet, insbesondere verletzt. Zusammenfassend dient die Armierungsanordnung 22 der Aufnahme und Ableitung von Kräften bei dem Unfall.

In Figur 2 ist perspektivisch entgegen der Fahrtrichtung 6 und in Figur 3 in einer Draufsicht das Kühlermodul 18 ausschnittsweise gezeigt, nämlich der Kühler 20 sowie die daran befestigte Armierungsanordnung 32. Der Kühler 20 weist zwei kastenförmige Wasserkästen 34 auf, die aus einem Aluminium gefertigt und im Montagezustand im Wesentlichen vertikal angeordnet sind. Die Wasserkästen 34 sind hohl ausgestaltet, und in diesen befindet sich das Kühlfluid. Die beiden Wasserkästen 34 sind in einer horizontalen Richtung zueinander beab- standet, und zwischen diesen ist ein Kühlernetz 36 angeordnet, das mehrere Rohre aufweist, mittels die derer die beiden Wasserkästen 34 fluidtechnisch verbunden sind. Dabei verlaufen die Rohre im Wesentlichen in horizontaler Richtung. Die Rohre sind in eine Gitterstruktur des Kühlemetzes 36 eingebettet, die thermisch mit den Rohren kontaktiert sind. Aufgrund der Gitterstruktur ist hierbei eine Oberfläche des Kühlemetzes 36 vergrößert.

Bei Betrieb wird das Fluid über einen Zufluss 38, der an einen der Wasserkästen 34 angeformt ist, in einen zugeordneten Wasserkästen 34 eingeleitet und von diesem über die Rohre in den anderen Wasserkasten 34 sowie erneut zurück. Dies erfolgt mittels der Rohre mehrmals, bis das Fluid über einen Abfluss 40 aus dem Kühler 20 geführt wird, der an dem Wasserkasten 34, dem der Zufluss 38 zugeordnet ist, angeformt ist. Die in dem Fluid vorhandene Wärme wird an die Gitterstruktur abgegeben, die von einem Fahrtwind durchströmt ist, sodass das Fluid abgekühlt wird.

Die Armierungsanordnung 32 weist insgesamt drei Alarmierungsstreben 42 auf, von denen eine in Figur 4 perspektivisch dargestellt ist. Die Armierungsstreben 42 sind zueinander baugleich und jeweils als eine U-Profilleiste aus einem Titan ausgebildet. Die gegenüberliegenden Enden jeder Armierungsstrebe 42 sind an jeweils einem der Wasserkästen 34 befestigt, nämlich entweder vernietet oder verschweißt. Dabei überdeckt jede der Armierungsstreben 42 teilweise das Kühlernetz 36, ist jedoch an diesem nicht befestigt.

Die sich aufgrund des U-Profils als Querschnitt ergebenden parallelen Schenkel bilden jeweils eine Wand 44, wobei die Wände 44, und somit auch die Schenkel, senkrecht zum Kühlernetz 36 angeordnet sind. Dabei sind die Freienden der Schenkel und somit auch die Vorderkante 46 jeder Wände 44 von dem Kühlernetz 36 weggerichtet. Die beiden Vorderkanten 46 sind zueinander deckungsgleich und wellenförmig ausgestaltet, weswegen auf die Armierungsanordnung 32 bei dem Unfall auftreffende Bauteile geeignet abgelenkt werden, sodass mittels der Armierungsanordnung 92 auf das Rad 4 die gewünschte Kraft ausgeübt wird. In Figur 5 ist perspektivisch eine Abwandlung des Kühlermodul 18 dargestellt, das wiederum den Kühler 20 aufweist. Bei diesem sind die Dimensionen abgeändert, wobei die Länge der Wasserkästen 34 vergrößert ist, die jedoch aufeinander zu versetzt sind. Die Abmessungen des Kühlernetzes 36 sind entsprechend angepasst. Auch ist wiederum die Armierungsanordnung 32 vorhanden, die die drei Armierungsstreben 42 umfasst. Dabei sind die Armierungsstreben 42 aufgrund des veränderten Abstands der Wasserkästen 34 zueinander ebenfalls verkürzt.

Im Gegensatz zur vorhergehenden Ausgestaltungsform, bei dir die Armierungsanordnung 32 lediglich mittels der drei Armierungsstreben 42 gebildet war, umfasst diese nunmehr eine Stabilisierungstrebe 48. Die Stabilisierungsstrebe 48 ist der senkrecht zur Fahrtrichtung 6 sowie zum Verlauf der Armierungsstreben 42 angeordnet und an allen drei Armierungsstreben 42 befestigt, nämlich mittels Schweißens. Das Material der Stabilisierungsstrebe 48 ist gleich dem Material der Armierungsstreben 42, weswegen eine Befestigung dieser aneinander erleichtert ist.

Mittels der Stabilisierungsstrebe 48 werden einerseits die Armierungsstreben 42 zueinander bei dem Unfall stabilisiert, sodass ein Ablösen dieser auch bei einem vergleichsweise schweren Unfall verhindert ist. Andererseits wird mittels der Stabilisierungsstrebe 48 eine lediglich auf eine der Armierungsstreben 42 ausgeübte kraft auch auf die verbleibenden Armierungsstreben 42 eingeleitet, weswegen eine Robustheit erhöht ist. Auch ist auf diese Weise das Erstellen der das Rad 4 auszuübenden Kraft, sodass dieses aus dem Radkasten 16 bewegt wird, erleichtert. Zudem ist es somit möglich, die Armierungsanordnung 32 vorzufertigen, bevor diese als Ganzes an dem Kühler 20 montiert wird.

Die Erfindung ist nicht auf die vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispiele beschränkt. Vielmehr können auch andere Varianten der Erfindung von dem Fachmann hieraus abgeleitet werden, ohne den Gegenstand der Erfindung zu verlassen. Insbesondere sind ferner alle im Zusammenhang mit den einzelnen Ausführungsbeispielen beschriebene Einzelmerkmale auch auf andere Weise miteinander kombinierbar, ohne den Gegenstand der Erfindung zu verlassen. Bezugszeichenliste

2 Kraftfahrzeug

4 Rad

6 Fahrtrichtung

8 Fahrgastraum

10 Sitz

12 Karosserie

14 Bereich

16 Radkasten

18 Kühlermodul

20 Kühler

22 Zarge

24 Öffnung

26 Lüfterrad

28 elektromotorischer Lüfter

30 Elektromotor

32 Armierungsanordnung

34 Wasserkasten

36 Kühlernetz

38 Zufluss

40 Abfluss

42 Armierungsstrebe

44 Wand

46 Kante

48 Stabilisierungsstrebe