Title:
Fahrzeugkomponente und Verfahren zur Herstellung einer Fahrzeugkomponente
Kind Code:
A1


Abstract:

Fahrzeugkomponente (1) und Verfahren zur Herstellung mit einer Kühleinrichtung (3) zur Kühlung eines sich im Betrieb eines Fahrzeugs (100) erwärmenden Bauteils (120). Dabei weist eine Oberfläche (13) der Kühleinrichtung (3) an einem Beschichtungsabschnitt (14) eine Kühlbeschichtung (4) auf. Der Beschichtungsabschnitt (14) weist einen höheren Emissionsgrad für Wärmestrahlung auf als die Oberfläche (13) der Kühleinrichtung ohne Kühlbeschichtung (4).




Inventors:
BASHA BEKIM (DE)
POPADOWSKI GREGOR (DE)
MÜLLER MICHAEL (DE)
KOHN KEVIN (DE)
GISCH PATRIK (DE)
SCHIMPF VIKTOR (DE)
OST SEBASTIAN (DE)
JORNITZ BENJAMIN (DE)
Application Number:
DE102015117256A
Publication Date:
04/13/2017
Filing Date:
10/09/2015
Assignee:
PORSCHE AG (DE)
Domestic Patent References:
DE102013010867A1N/A2014-12-31
DE102011112600A1N/A2013-03-07
DE112005003606T5N/A2008-04-30
DE60310101T2N/A2007-06-21
DE60308299T2N/A2007-01-11
DE3643691C1N/A1992-03-05



Claims:
1. Fahrzeugkomponente (1) mit wenigstens einer Kühleinrichtung (3) zur Kühlung wenigstens eines sich im Betrieb eines Fahrzeugs (100) wenigstens zeitweise erwärmenden Bauteils (120), dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens eine Oberfläche (13) der Kühleinrichtung (3) an wenigstens einem Beschichtungsabschnitt (14) wenigstens eine Kühlbeschichtung (4) aufweist und dass der Beschichtungsabschnitt (14) wenigstens einen höheren Emissionsgrad für Wärmestrahlung als die Oberfläche (13) der Kühleinrichtung ohne Kühlbeschichtung (4) aufweist.

2. Fahrzeugkomponente (1) nach Anspruch 1, wobei der Beschichtungsabschnitt (14) wenigstens einen um den Faktor zwei höheren Emissionsgrad für Wärmestrahlung als die Oberfläche (13) ohne Kühlbeschichtung (4) aufweist.

3. Fahrzeugkomponente (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Beschichtungsabschnitt (14) auf einer metallischen Oberfläche (23) der Kühleinrichtung (3) vorgesehen ist und wenigstens einen um den Faktor zehn höheren Emissionsgrad für Wärmestrahlung als die metallische Oberfläche (23) ohne Kühlbeschichtung (4) aufweist.

4. Fahrzeugkomponente (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Beschichtungsabschnitt (14) auf einer Oberfläche (13) der Kühleinrichtung (3) vorgesehen ist, welche von wenigstens einem Abdeckungselement (5) wenigstens teilweise verdeckt ist.

5. Fahrzeugkomponente (1) nach dem vorhergehenden Anspruch, wobei das Abdeckungselement (5) wenigstens eine Wärmeschutzeinrichtung (15) zur Abgrenzung der Kühleinrichtung (3) vor wärmeren Bauteilen des Fahrzeugs (100) umfasst.

6. Fahrzeugkomponente (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Beschichtungsabschnitt (14) auf einer Oberfläche (13) der Kühleinrichtung (3) vorgesehen ist, welche unterhalb des Fahrzeugs (100) angeordnet ist.

7. Fahrzeugkomponente (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Beschichtungsabschnitt (14) auf einer Oberfläche (13) der Kühleinrichtung (3) vorgesehen ist, welche außerhalb des Innenraums (131) einer Fahrgastzelle (132) des Fahrzeugs (100) angeordnet ist.

8. Fahrzeugkomponente (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Kühleinrichtung (3) wenigstens eine Wärmetauscheinrichtung (33) zur Abkühlung eines durch das Bauteil (120) erwärmten Kühlmittels (43) und wenigstens ein Leitungssystem (53) für das Kühlmittel (43) umfasst.

9. Fahrzeugkomponente (1) nach dem vorhergehenden Anspruch, wobei der Beschichtungsabschnitt (14) auf einer dem Kühlmittel (43) abgewandten Oberfläche (13) der Kühleinrichtung (3) vorgesehen ist.

10. Fahrzeugkomponente (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Beschichtungsabschnitt (14) auf nur einem Teil des Außenumfangs der Kühleinrichtung (3) vorgesehen ist.

11. Fahrzeugkomponente (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Kühlbeschichtung (4) als eine Lackbeschichtung (24) ausgebildet ist.

12. Fahrzeugkomponente (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Beschichtungsabschnitt (14) auf einer Oberfläche (13) der Kühleinrichtung (3) zur Abkühlung wenigstens eines Bauteils (120) des Fahrzeugs (100) vorgesehen ist, welches aus einer Gruppe von Bauteilen (120) entnommen ist, umfassend: einen Verbrennungsmotor (121), einen Elektromotor (122), einen elektrischen Generator (123), eine Traktionsbatterie (124), eine Ladeeinrichtung (125) für eine Traktionsbatterie (124), eine Leistungselektronik (126) für ein wenigstens teilweise elektrisch betriebenes Fahrzeug (100), eine Klimaeinrichtung (127), eine Schmiereinrichtung, eine Hydraulikeinrichtung, eine Ladelufteinrichtung.

13. Verfahren zur Herstellung einer Fahrzeugkomponente (1) mit wenigstens einer Kühleinrichtung (3) zur Kühlung wenigstens eines sich im Betrieb eines Fahrzeugs (100) wenigstens zeitweise erwärmenden Bauteils (120), dadurch gekennzeichnet, dass auf wenigstens einer Oberfläche der Kühleinrichtung wenigstens eine Kühlbeschichtung in wenigstens einem Beschichtungsabschnitt aufgetragen wird, sodass der Emissionsgrad für Wärmestrahlung des Beschichtungsabschnitts gegenüber der Oberfläche ohne Kühlbeschichtung erhöht wird.

Description:

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Fahrzeugkomponente mit wenigstens einer Kühleinrichtung zur Kühlung wenigstens eines sich im Betrieb eines Fahrzeugs und insbesondere eines Kraftfahrzeugs wenigstens zeitweise erwärmenden Bauteils.

Bei Kraftfahrzeugen werden regelmäßig Wärmetauscher und Kondensatoren eingesetzt, um unterschiedliche Teile oder Komponenten des Kraftfahrzeuges zu kühlen. Dabei wird ein heißes Kühlmittel oder Kältemittel durch eine Zuflussleitung zu dem Kondensator bzw. den Wärmetauscher geleitet, um dort meist durch einen Kühlluftstrom abgekühlt zu werden. Das abgekühlte Kühlmittel bzw. das kondensierte Kältemittel wird dann durch eine entsprechende Leitung wieder zu dem zu kühlenden Bereich bzw. zu dem zu kühlenden Teil geführt. Insbesondere bei geringen Fahrtgeschwindigkeiten und/oder fehlendem bzw. geringem Fahrtwind nimmt die Kühlleistung ab. Deshalb sind Kühlsysteme bekannt geworden, bei denen bei geringen Fahrtgeschwindigkeiten und/oder bei geringem Fahrtwind ein zusätzlicher Lüfter die Relativgeschwindigkeit zwischen der Luft und dem Kühler bzw. dem Kondensator erhöht, um so die Kühlleistung insgesamt zu erhöhen. Dadurch werden jedoch der Betriebsaufwand und auch der Energieaufwand erhöht, auch wenn die Kühlleistung nur geringfügig erhöht werden müsste.

Es ist deshalb die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Fahrzeugkomponente mit wenigstens einer Kühleinrichtung zur Verfügung zu stellen, womit auf unaufwendige Art und Weise eine Erhöhung der Kühlleistung auch bei geringen Fahrtgeschwindigkeiten des Kraftfahrzeuges möglich ist.

Diese Aufgabe wird durch eine Fahrzeugkomponente mit den Merkmalen des Anspruchs 1 und durch ein Verfahren zur Herstellung einer Fahrzeugkomponente mit den Merkmalen des Anspruchs 13 gelöst. Weitere Vorteile und Merkmale der vorliegenden Erfindung ergeben sich aus der allgemeinen Beschreibung und der Beschreibung der Ausführungsbeispiele.

Eine erfindungsgemäße Fahrzeugkomponente umfasst wenigstens eine Kühleinrichtung zur Kühlung wenigstens eines sich im Betrieb eines Fahrzeugs und insbesondere Kraftfahrzeugs wenigstens zeitweise erwärmenden Bauteils. Dabei weist wenigstens eine Oberfläche der Kühleinrichtung an bzw. in wenigstens einem Beschichtungsabschnitt wenigstens eine Kühlbeschichtung auf. Der Beschichtungsabschnitt weist dabei wenigstens einen höheren Emissionsgrad für Wärmestrahlung auf als die Oberfläche der Kühleinrichtung ohne Kühlbeschichtung und/oder außerhalb der Kühlbeschichtung.

Die erfindungsgemäße Fahrzeugkomponente hat viele Vorteile. Ein erheblicher Vorteil der erfindungsgemäßen Fahrzeugkomponente besteht darin, dass durch ein passives Mittel die Kühlleistung der Kühleinrichtung erhöht wird. Eine aktive oder motorisch betriebene zusätzliche Kühleinrichtung wird oftmals nicht benötigt. Die Effektivität der Kühleinrichtung wird allein durch den Beschichtungsabschnitt verbessert, der einen höheren Emissionsgrad für Wärmestrahlung aufweist als die Oberfläche der Kühleinrichtung außerhalb der Kühlbeschichtung bzw. ohne Kühlbeschichtung. Insbesondere ist dabei der Beschichtungsabschnitt mit einer Kühlbeschichtung versehen, die einen hohen Infrarotemissionsgrad aufweist. Der Emissionsgrad für Infrarotwärmestrahlung und insbesondere Wärmestrahlung im nahen Infrarotbereich kann Werte von 0,5 erreichen und überschreiten. Bevorzugt erreicht der Infrarotemissionsgrad der Kühlbeschichtung Werte von 0,75 oder von wenigstens 0,8 oder sogar 0,9 oder mehr.

Die Oberfläche der Kühleinrichtung kann auch durch einen Kühlkörper gebildet werden, der Teil einer Leistungselektronik ist oder zur Kühlung einer Leistungselektronik dient. Der Emissionsgrad ist insbesondere für Wärmestrahlung im Wellenlängenbereich der bei einem Fahrzeug und insbesondere Kraftfahrzeug zu erwartenden Temperaturen hoch bzw. höher als der Emissionsgrad der Oberfläche der Kühleinrichtung ohne Kühlbeschichtung.

Der Beschichtungsabschnitt kann sich über einen Teil der Oberfläche der Kühleinrichtung oder die gesamte Oberfläche der Kühleinrichtung erstrecken. In bevorzugten Ausgestaltungen erstreckt sich der Beschichtungsabschnitt mit der Kühlbeschichtung über die gesamte Oberfläche wenigstens einer Seite der Komponente der Kühleinrichtung. Der Beschichtungsabschnitt der Kühleinrichtung erstreckt sich insbesondere über wenigstens einen Teil einer Länge einer Rohrleitung, über die einem Kondensator oder einem Kühler der Kühleinrichtung das Kühlmedium zugeführt wird. Die Anschlussleitung ist insbesondere als Rohrleitung ausgeführt und kann flexibel ausgebildet sein. Möglich ist es auch, dass Verbindungselemente, Pumpen, Wärmetauscher und/oder Kühlkörper jeweils einen Beschichtungsabschnitt mit einer Kühlbeschichtung aufweisen.

In vorteilhaften Ausgestaltungen weist der Beschichtungsabschnitt wenigstens einen um den Faktor 2 höheren Emissionsgrad für Wärmestrahlung auf als die Oberfläche ohne Kühlbeschichtung. Oftmals sind Teile der Kühleinrichtung und der Fahrzeugkomponente insgesamt aus Metall und insbesondere einem Leichtmetall wie vorzugsweise Aluminium oder einer Aluminiumlegierung gefertigt. Bauteile aus Aluminium haben in der Regel einen relativ geringen Infrarotemissionsgrad, der durch eine geeignete Kühlbeschichtung erheblich vergrößert werden kann.

In bevorzugten Weiterbildungen ist der Beschichtungsabschnitt auf einer metallischen Oberfläche der Kühleinrichtung vorgesehen. Besonders bevorzugt weist der Beschichtungsabschnitt wenigstens einen um den Faktor 10 höheren Emissionsgrad für Wärmestrahlung als die metallische Oberfläche ohne Kühlbeschichtung auf. Es ist auch möglich und bevorzugt, dass der Beschichtungsabschnitt der Kühleinrichtung einen wenigstens um den Faktor 3, 4, 5 oder 6 höheren Emissionsgrad für Wärmestrahlung aufweist als die metallische Oberfläche ohne Kühlbeschichtung.

Vorzugsweise ist der Beschichtungsabschnitt auf einer Oberfläche der Kühleinrichtung vorgesehen, welche von wenigstens einem Abdeckungselement wenigstens teilweise verdeckt ist. Das Abdeckungselement kann dabei Teil des Fahrzeugs oder auch der Fahrzeugkomponente sein. Ein solches Abdeckungselement kann beispielsweise als Kühlergrill ausgebildet sein. Ein Vorteil einer solchen Anordnung eines Abdeckungselements liegt darin, dass der Beschichtungsabschnitt nicht direkt der Sonneneinstrahlung ausgesetzt ist, die beispielsweise auf das Fahrzeug auftrifft. Dadurch wird sichergestellt, dass der Beschichtungsabschnitt nicht dazu dient, eine erhöhte Wärmeaufnahme zu bewirken, sondern, dass der Beschichtungsabschnitt effektiv Wärme nach außen abgibt.

Möglich ist es auch, dass ein Abdeckungselement durch andere Teile eines Kraftfahrzeugs gebildet oder zur Verfügung gestellt wird. Bevorzugt ist es, dass der Beschichtungsabschnitt vor Sonneneinstrahlung geschützt aufgenommen ist, sodass zu einem Zeitpunkt wenigstens nicht der vollständige Beschichtungsabschnitt von Sonnenstrahlung bestrahlt wird.

In einer bevorzugten Weiterbildung umfasst das Abdeckungselement wenigstens eine Wärmeschutzeinrichtung zur Abgrenzung der Kühleinrichtung vor wärmeren Bauteilen des Fahrzeugs. Ein solches Abdeckungselement kann beispielsweise durch eine Strahlungstrennwand gebildet werden, die zwischen einem wärmeren Teil des Kraftfahrzeugs und der Kühleinrichtung angeordnet ist. Beispielsweise kann ein solches Abdeckungselement zwischen dem Verbrennungsmotor eines Kraftfahrzeugs und der Kühleinrichtung angeordnet sein, um einen direkten Strahlungswärmeaustausch des Verbrennungsmotors mit der Kühleinrichtung zu verhindern.

Es ist auch möglich, dass eine solche Wärmeschutzeinrichtung die Kühleinrichtung vor anderen wärmeren Bauteilen des Fahrzeugs schützt.

In diesen Ausgestaltungen kann das Abdeckungselement auch als Wärmeschutzeinrichtung ausgebildet sein.

In einer bevorzugten Weiterbildung der Erfindung ist der Beschichtungsabschnitt auf einer Oberfläche der Kühleinrichtung vorgesehen, welche im bestimmungsgemäßen Zusammenbau insbesondere unterhalb oder in einem unteren Bereich des Fahrzeugs angeordnet ist. Besonders bevorzugt ist der Beschichtungsabschnitt auf einer Oberfläche im Bereich des Fahrzeugbodens vorgesehen. Besonders bevorzugt befindet sich der Beschichtungsabschnitt im bestimmungsgemäß eingebauten Zustand im Strahlungsaustausch mit dem Untergrund des Fahrzeugs, sodass eine besonders effektive Wärmeabgabe erfolgen kann. Dadurch wird es auch bei geringen Fahrtgeschwindigkeiten und/oder Luftgeschwindigkeiten ermöglicht, eine deutlich effektivere Kühlung der Kühleinrichtung zu bewirken, da der erhöhte Strahlungswärmeaustausch die Kühlleistung bei geringen Relativgeschwindigkeiten erheblich verbessert. Dadurch kann in vielen Fällen eine zusätzliche Aktivierung eines Lüfters an der Kühleinrichtung unterbleiben, da bei nicht zu großem Kühlungsbedarf die erfindungsgemäß erhöhte Wärmeabgabe ausreicht.

Vorzugsweise ist der Beschichtungsabschnitt auf wenigstens einer Oberfläche der Kühleinrichtung vorgesehen, welche außerhalb des Innenraums einer Fahrgastzelle des Fahrzeugs angeordnet ist.

Vorteilhafterweise umfasst die Kühleinrichtung wenigstens eine Wärmetauscheinrichtung zur Abkühlung eines durch das Bauteil erwärmten Kühlmittels und wenigstens ein Leitungssystem für das Kühlmittel. Dabei kann die Wärmetauscheinrichtung und/oder das Leitungssystem für das Kühlmittel jeweils einen Beschichtungsabschnitt mit einer Kühlbeschichtung aufweisen oder umfassen.

Der Beschichtungsabschnitt ist vorzugsweise auf einer dem Kühlmittel abgewandten Oberfläche der Kühleinrichtung vorgesehen. Der Beschichtungsabschnitt kann auf der Wärmetauscheinrichtung und dem Leitungssystem aufgebracht sein.

Der Beschichtungsabschnitt kann wenigstens teilweise auf nur einem Teil des Außenumfangs der Kühleinrichtung vorgesehen sein. Wird beispielsweise das Leitungssystem oder ein Teil des Leitungssystems der Kühleinrichtung mit einem Beschichtungsabschnitt versehen, so ist es möglich, dass nur der im bestimmungsgemäß eingebauten Zustand nach unten weisende Teil des Leitungssystems und/oder der Kühleinrichtung mit dem Beschichtungsabschnitt versehen ist.

Vorzugsweise ist der Beschichtungsabschnitt mit der Kühlbeschichtung auf den von dem Motor abgewandten Oberflächen vorgesehen. Dadurch wird ein erhöhter Wärmeeintrag durch Strahlungsaustausch mit einem erhitzten Verbrennungsmotor verhindert, während ein erhöhter Strahlungswärmeaustausch mit beispielsweise dem Untergrund des Fahrzeugs ermöglicht wird. Insbesondere bei geringen Außentemperaturen und/oder geringen Untergrundtemperaturen kann so eine effektive Kühlung auch bei geringen Fahrtgeschwindigkeiten des Kraftfahrzeugs erfolgen.

Die Kühlbeschichtung kann als eine Lackbeschichtung ausgebildet sein. Ein solcher Lack bzw. eine solche Lackbeschichtung kann eine Art von Farbpigmenten umfassen. Dabei kann insbesondere ein aushärtendes Trägermaterial zum Beispiel auf Acrylbasis oder auf Basis eines anderen Polymers verwendet werden. Ein solches Trägermaterial ist insbesondere resistent gegenüber den zu erwartenden Temperaturen. Es können auch weitere Feststoffe enthalten sein oder verwendet werden, wie zum Beispiel ein Matrixmaterial oder Fasern, Ruß, Graphit oder auch mineralische Verbindungen, Silikate, Harze, Polymerverbindungen und insbesondere Kunststoffpolymere etc.

Besonders bevorzugt wird die Kühlbeschichtung auf eine raue Oberfläche aufgetragen und stellt insbesondere eine raue Oberfläche zur Verfügung. Dadurch wird eine Vergrößerung der Oberfläche und somit eine höhere Emissionsleistung erzielt. Grundsätzlich können auch Emailbeschichtungen, Pulverbeschichtungen oder elektrostatische Tauchbadlackierungen eingesetzt werden, um die Kühlbeschichtung herzustellen.

In einer bevorzugten Ausgestaltung ist der Beschichtungsabschnitt oder wenigstens ein Beschichtungsabschnitt auf einer Oberfläche der Kühleinrichtung zur Abkühlung wenigstens eines Bauteils des Fahrzeugs vorgesehen, wobei das Bauteil oder wenigstens ein Bauteil einer Gruppe von Bauteilen entnommen ist, welche Gruppe einen Verbrennungsmotor, einen Elektromotor, einen elektrischen Generator, eine Traktionsbatterie, eine Ladeeinrichtung für eine Traktionsbatterie, eine Leistungselektronik für ein wenigstens teilweise elektrisch betriebenes Fahrzeug, eine Klimaeinrichtung, eine Schmiereinrichtung, eine Hydraulikeinrichtung und eine Ladelufteinrichtung und dergleichen mehr umfasst.

Dabei kann die Klimaeinrichtung ein Klimamittel, einen Wärmetauscher und oder einen Kondensator umfassen. Die Schmiereinrichtung umfasst vorzugsweise einen Schmierkreislauf, der insbesondere einen Motor wie einen Elektromotor und/oder einen Verbrennungsmotor und wenigstens ein Getriebe umfasst. Ein hydraulischer Antriebskreislauf kann vorgesehen sein, der eine Servohydraulik aufweist. Auch Ladeluftkühlung kann vorgesehen sein.

Die Anmelderin behält sich vor, auch ein Fahrzeug mit einer solchen Fahrzeugkomponente gemäß einer der zuvor beschriebenen Ausgestaltungen oder Weiterbildungen zu beanspruchen.

Das erfindungsgemäße Verfahren dient zur Herstellung einer Fahrzeugkomponente mit wenigstens einer Kühleinrichtung zu Kühlung wenigstens eines sich im Betrieb eines Fahrzeugs wenigstens zeitweise erwärmenden Bauteils. Dabei wird auf wenigstens eine Oberfläche der Kühleinrichtung wenigstens eine Kühlbeschichtung in wenigstens einem Beschichtungsabschnitt aufgetragen, sodass der Emissionsgrad für Wärmestrahlung des Beschichtungsabschnitts gegenüber der Oberfläche ohne Kühlbeschichtung erhöht wird. Dabei wird der Emissionsgrad insbesondere um wenigstens den Faktor 2, 3, 4, 5 und insbesondere wenigstens um den Faktor 10 erhöht. Insbesondere bei der Verwendung von metallischen Oberflächen kann eine Erhöhung des Emissionsgrades um den Faktor 10 erzielt werden, wenn die Oberflächen beispielsweise aus Aluminium oder einer Aluminiumlegierung bestehen.

Insgesamt stellt die Erfindung eine Fahrzeugkomponente mit einer Kühleinrichtung zur Verfügung, die durch den hohen Infrarot-Emissionsgrad einer Kühlbeschichtung an wenigstens einem Beschichtungsabschnitt eine deutlich verbesserte Kühlung insbesondere bei geringen Fahrzeuggeschwindigkeiten und/oder Luftgeschwindigkeiten bewirkt. Die Beschichtung ist dabei insbesondere an Oberflächen bzw. Beschichtungsabschnitten vorgesehen, welche hinter Abdeckungen bzw. Gittern wie zum Beispiel dem Kühlergrill angeordnet sind oder die zum Fahrzeugboden oder nach unten hin orientiert sind. Dadurch wird eine vollflächige direkte Sonnenbestrahlung der Kühlbeschichtung vermieden. Auch der Strahlungswärmeaustausch mit weiteren Wärmequellen des Fahrzeugs kann so effektiv reduziert und/oder verhindert werden.

Dabei ist es möglich, dass die Kühleinrichtung eine Strahlungskühlung zur Verfügung stellt, die sich insbesondere für Kondensatoren und Leitungen eignet. An den Kondensatoren oder an einem Kondensator wird ein heißes Kühlmittel oder Kältemittel möglichst effektiv abgekühlt, wobei durch den erhöhten Infrarotemissionsgrad eine effektivere Abkühlung erfolgen kann.

Der Beschichtungsabschnitt wird auf einer Oberfläche eines Bauteils sowie eines Kondensators oder einer Leitung auf mindestens einer Seite aufgetragen, sodass mehr Wärme über Strahlung an die Umgebung abgegeben wird. Das macht sich insbesondere bei geringem oder fehlendem Fahrtwind bemerkbar. Auch wenn der Beitrag bei hohen Fahrtgeschwindigkeiten relativ gering ist, so ist er doch bei geringen Fahrtgeschwindigkeiten und/oder Luftgeschwindigkeiten bemerkbar und kann auch zur Energieeinsparung beitragen, wenn z.B. der zusätzliche Lüfter außer Betrieb bleiben kann.

Weitere Vorteile und Merkmale der vorliegenden Erfindung ergeben sich aus den Ausführungsbeispielen, die im Folgenden mit Bezug auf die beiliegenden Figuren erläutert werden.

In den Figuren zeigen:

1 eine stark schematische Frontalansicht eines Kraftfahrzeugs mit einer erfindungsgemäßen Fahrzeugkomponente;

2 einen stark schematischen Querschnitt durch eine erfindungsgemäße Fahrzeugkomponente; und

3 eine stark schematische Ansicht zu kühlender Bauteile.

In 1 ist eine stark schematische Frontalansicht eines Kraftfahrzeugs 100 mit einer erfindungsgemäßen Fahrzeugkomponente 1 abgebildet. Die Fahrzeugkomponente 1 des Kraftfahrzeugs 100 umfasst eine Kühleinrichtung 3 oder ist als eine solche ausgebildet.

Die Kühleinrichtung 3 kann hier zum Beispiel zur Kühlung des Verbrennungsmotors 121 des Fahrzeugs 100 dienen. Möglich ist es auch, dass andere Bauteile 120 durch die Kühleinrichtung 3 gekühlt werden, um zum Beispiel den Kondensator einer Klimaeinrichtung 127 (vergleiche 3) zu kühlen.

Die Kühleinrichtung 3 umfasst ein Leitungssystem bzw. wenigstens ein Leitungssystem 53 und hier wenigstens eine Wärmetauscheinrichtung 33. Der Kühleinrichtung 4 ist wenigstens ein Beschichtungsabschnitt 14 zugeordnet. Die Kühlbeschichtung 4 kann eine Leitung bzw. das Leitungssystem und zum Beispiel eine Wärmetauscheinrichtung 33 teilweise oder vollständig umgeben.

Die Kühlbeschichtung 4 an dem Beschichtungsabschnitt 14 weist einen deutlich höheren Emissionsgrad für Wärmestrahlung auf als die Oberfläche 13 der Kühleinrichtung ohne Kühlbeschichtung bzw. außerhalb der Kühlbeschichtung oder unter der Kühlbeschichtung. Das bedeutet, dass durch die Kühlbeschichtung 4 eine deutlich höhere Wärmeabgabe stattfindet. Der Wärmestrahlungsaustausch der Kühleinrichtung 3 mit der Umgebung wird erheblich verbessert.

Das Kraftfahrzeug 100 weist eine Fahrgastzelle 132 mit einem Innenraum 131 auf, der beispielsweise durch die Klimaeinrichtung 127 aus 3 klimatisiert werden kann. Die Fahrzeugkomponente 1 mit der Kühleinrichtung 3 befindet sich vorzugsweise hinter einem Abdeckungselement 5, welches hier beispielsweise als Kühlergrill ausgebildet ist. Dadurch wird die Kühleinrichtung 3 vor direkter Sonneneinstrahlung geschützt, sodass eine hohe Wärmestrahlungsabgabe gewährleistet werden kann.

Die Kühleinrichtung 3 insgesamt oder die Kühlbeschichtung 4 kann vorzugsweise in Richtung des Fahrzeugbodens 130 ausgerichtet sein, um mit dem Untergrund des Kraftfahrzeugs 100 Wärmestrahlung auszutauschen. Beispielhaft sind in der Nähe des Fahrzeugbodens 130 ein Leitungssystem 53 mit einem das Leitungssystem 53 umgebenden Beschichtungsabschnitt 14 eingezeichnet. Dabei ist es möglich, dass der Beschichtungsabschnitt 14 das Leitungssystem 53 bzw. wenigstens eine Leitung des Leitungssystems 53 vollumfänglich umgibt.

Möglich ist es aber auch, dass nur der nach unten hin weisende Teil des Leitungssystems 53 mit einem Beschichtungsabschnitt 14 ausgerüstet ist. Insbesondere ist wenigstens der Teil des Leitungssystems 53 mit einem Beschichtungsabschnitt versehen, der mit außerhalb des Kraftfahrzeugs 100 stehenden Flächen im Strahlungsaustausch steht.

2 zeigt einen stark schematischen Querschnitt durch die Fahrzeugkomponente 1, wobei eine Leitung eines Leitungssystems 53 der Kühleinrichtung 3 im Querschnitt abgebildet ist. Ein Kühlmittel 43 strömt durch die Leitung des Leitungssystems 53, um Wärme an die innere Oberfläche 23 des Leitungssystems 53 abzugeben. Das Leitungssystem nimmt über die innere Oberfläche 63 die Wärme auf und gibt sie an der äußeren Oberfläche 13 an die Lackbeschichtung 24 als Kühlbeschichtung 4 ab. Die Lackbeschichtung 24 als Kühlbeschichtung 4 weist einen mehr als doppelt so hohen Emissionsgrad für Wärmestrahlung im nahen Infrarotbereich auf als die metallische Oberfläche des Leitungssystems 53 ohne Kühlbeschichtung 4.

Es ist möglich und bevorzugt, dass die Kühlbeschichtung 4 nur auf der hier unteren Seite des Leitungssystems 53 aufgetragen ist, während auf der dem Verbrennungsmotor 121 zugewandten Seite des Leitungssystems 53 keine Kühlbeschichtung 4 vorgesehen ist, um einen unerwünschten Strahlungswärmeeintrag durch die Abstrahlung des Verbrennungsmotors 121 zu verhindern oder zu reduzieren.

Zur Reduzierung des Wärmeeintrags kann zusätzlich eine Wärmeschutzeinrichtung 15 zwischen dem Verbrennungsmotor 121 und dem Leitungssystem 53 bzw. zwischen dem Verbrennungsmotor 121 und der Kühleinrichtung 3 vorgesehen sein, um den Strahlungswärmeaustausch zu reduzieren. Außerdem wird durch eine Zwischenwandung auch der konvektive Wärmestrom von dem Verbrennungsmotor zu dem Leitungssystem 53 der Kühleinrichtung 3 reduziert.

Je nach Ausgestaltung und Fertigungsverfahren ist es insbesondere bei Verwendung einer Wärmeschutzeinrichtung 15 auch möglich, dass auf dem Beschichtungsabschnitt 14 vollumfänglich eine Kühlbeschichtung 4 vorgesehen ist, wie es gestrichelt in 2 eingezeichnet ist.

3 zeigt eine stark schematische Ansicht einiger zu kühlen der Bauteile des Kraftfahrzeugs 100. Dabei zeigt von links aus die erste schematische Ansicht eine Wärmetauschereinrichtung 33 mit einer Kühlbeschichtung 4, die zu Kühlung eines Elektromotors 122 dient. Dabei kann auch das Leitungssystem 53 zur Leitung des Kühlmittels von dem Elektromotor zu der Wärmetauscheinrichtung 33 mit einer Kühlbeschichtung 4 ausgerüstet sein, um den Strahlungswärmeaustausch insbesondere mit der Umgebung des Kraftfahrzeugs 100 zu vergrößern.

Nach rechts schließt sich eine schematische Darstellung an, bei der ein Generator 123 als zu kühlendes Bauteil 120 an die Kühleinrichtung 3 angeschlossen ist. Ein Leitungssystem 53 verbindet den Generator 123 mit der Wärmetauscheinrichtung 33. Auch hier kann sowohl die Wärmetauscheinrichtung 33 als auch der Generator 123 mit einer Kühlbeschichtung 4 wenigstens teilweise ausgerüstet sein.

Als nächste schematische Darstellung schließt sich nach rechts eine Übersichtsdarstellung der Kühlung einer Traktionsbatterie 124 an, bei der auch die Ladeeinrichtung 124 und die Leistungselektronik 126 gekühlt werden sollen. Hier erfolgt die Kühlung über Kühlkörper 73, die ganz oder teilweise mit einer Kühlbeschichtung 4 versehen sind und in Strahlungsaustausch mit der Umgebung stehen.

Rechts ist eine schematische Darstellung der Kühlung eines Bauteils 120 abgebildet, bei der die Klimaeinrichtung 127 des Kraftfahrzeugs 100 bzw. dessen Kondensator gekühlt werden soll. Hier ist die Klimaeinrichtung 127 über ein Leitungssystem 53 mit einer Wärmetauscheinrichtung 33 verbunden, wobei der Kondensator und/oder das Leitungssystem 53 und/oder die Wärmetauscheinrichtung 33 jeweils mit einer Kühlbeschichtung 4 und somit mit einem Beschichtungsabschnitt 14 ausgerüstet sein können.

Insgesamt stellt die Erfindung eine vorteilhafte Kühleinrichtung für Kraftfahrzeuge zur Verfügung, womit die Effektivität der Kühlung gesteigert werden kann. Durch den effektiveren Strahlungswärmeaustausch von Teilen der Kühleinrichtung mit insbesondere der Umgebung des Kraftfahrzeugs kann insbesondere bei geringen Fahrgeschwindigkeiten und/oder Luftgeschwindigkeiten die Kühlung erheblich vergrößert werden, sodass gegebenenfalls auf eine Aktivierung eines zusätzlichen Lüfter verzichtet werden kann, wodurch sowohl der Energiebedarf als auch die Geräuschbelastung sinkt.