DE10018906A1 - Vorrichtung zum Verhindern des Auftretens von Aquaplaning bei Fahrzeugen - Google Patents

Abstract

Vorrichtung zum Verhindern des Auftretens von Aquaplaning bei Fahrzeugen (1), insbesondere Kraftfahrzeugen, bei nasser Witterung mit einer Einrichtung (3, 8) zum Zerteilen des auf der Straße (4) befindlichen Wasserfilms, wobei eine Luftdüse (7, 12) vorgesehen ist, welche auf den Wasserfilm gerichtet ist. Die Luftdüse (7, 12) ist in Fahrtrichtung vor den jeweiligen Rädern (5, 6, 9, 10) angeordnet.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zum Verhindern des Auftretens von Aquaplaning bei Fahrzeugen, insbesondere Kraftfahrzeugen, bei nasser Witterung.

Es sind verschiedenartigste Verfahren und Vorrichtungen zu Erreichen dieses Zwecks bekannt, die sich jedoch alle darauf beschränken, das auf der Straße befindliche Wasser durch Kanäle des Reifenprofils aus dem Bereich der Auflage des Reifens auf der Straße nach außen abzuleiten.

Dies weist den erheblichen Nachteil auf, daß einerseits bei großen Wassermengen und andererseits bei höheren Geschwindigkeiten nicht mehr genügend Wasser abgeleitet werden kann, da die größte Ableitungsmenge durch die Kanäle immer bei einer bestimmten in einer Zeiteinheit abzuleitenden Wassermenge erreicht sein wird.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Einrichtung zum Verhindern des Auftretens von Aquaplaning bei Fahrzeugen vorzuschlagen, welche auch bei größeren Wassermengen und auch bei höheren Geschwindigkeiten ihren Zweck wirkungsvoll erfüllt.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß eine Einrichtung zum Zerteilen des auf der Straße befindlichen Wasserfilms vorgesehen ist.

Dadurch wird der Wasserfilm auf der Straße im Bereich der Auflageflächen der Reifen wirkungsvoll minimiert oder gar eliminiert.

Gemäß einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung ist es besonders vorteilhaft, wenn eine Luftdüse vorgesehen ist, welche auf den Wasserfilm gerichtet ist.

Die aus der Luftdüse auf den Wasserfilm treffende Luft zerteilt das Wasser wirkungsvoll.

Dabei hat es sich als sehr vorteilhaft erwiesen, wenn die Luftdüse in Fahrtrichtung vor den jeweiligen Rädern angeordnet ist.

Gemäß einer weiteren Fortbildung der Erfindung ist es sehr vorteilhaft, wenn die Luft die Luftdüse unter Überdruck verläßt.

Hierdurch wird eine besonders sicher Zerteilung des Wasserfilms sichergestellt.

Es hat sich als besonders vorteilhaft erwiesen, wenn die Luft von einem Kompressor zur Verfügung gestellt wird.

Hiermit ist eine gleichmäßige Luftversorgung der Düsen gewährleistet.

Als besonders vorteilhaft hat es sich außerdem erwiesen, wenn an der Fahrzeugfront Lufteintrittsöffnungen vorgesehen sind.

Damit ist eine der Fahrtgeschwindigkeit des Fahrzeugs angepaßte Luftversorgung der Düsen möglich.

Sehr vorteilhaft ist es dabei, wenn die Lufteintrittsöffnungen einen relativ großen Querschnitt aufweisen.

Weiterhin ist es vorteilhaft, wenn die Lufteintrittsöffnungen mit zunehmender Tiefe verjüngt ausgebildet sind.

Durch die Ausgestaltung der Lufteintrittsöffnungen mit einem relativ großen Querschnitt und einer eventuellen Verjüngung wird der Staudruck durch die Fahrt des Fahrzeuges zur Versorgung der Luftdüsen mit Luft optimal ausgenutzt.

Als besonders vorteilhaft hat es sich gemäß einer Weiterbildung der Erfindung erwiesen, wenn eine Fördervorrichtung vorgesehen ist, welche Luft zur Luftdüse transportiert.

Dabei ist es sehr vorteilhaft, wenn ein Ventilator als Fördervorrichtung vorgesehen ist. Hierdurch wird der Luftdurchsatz durch die Düsen nochmals verstärkt und der Austrittsüberdruck vergrößert, wodurch die Wirkung der Zerteilungseinrichtung nochmals entscheidend verbessert wird.

Gemäß einer Fortbildung der Erfindung hat es sich als äußerst vorteilhaft erwiesen, wenn eine Vorrichtung zum Verschließen der Lufteintrittsöffnung vorgesehen ist.

Sehr vorteilhaft ist es dabei, wenn die Vorrichtung zum Verschließen der Lufteintrittsöffnung als Klappe ausgebildet ist.

Dabei ist es weiterhin besonders vorteilhaft, wenn eine wenigstens teilweise verstellbare Blende vorgesehen ist.

Durch die Ausgestaltung der Lufteintrittsöffnung mit einer Vorrichtung zum Verschließen derselben oder mit einer Blende kann die gesamte Einrichtung den Wasserverhältnissen auf der Straße angepaßt und bei trockenen Verhältnissen abgeschaltet werden.

Gemäß einer weiteren Fortbildung der Erfindung hat es sich als besonders vorteilhaft erwiesen, wenn eine Vorrichtung zum Verschließen der Luftaustrittsöffnung vorgesehen ist.

Als sehr vorteilhaft hat es sich dabei erwiesen, wenn eine Klappe zum Verschließen der Luftaustrittsöffnung vorgesehen ist.

Zudem hat es sich als äußerst vorteilhaft erwiesen, wenn eine Blende zur Regelung des Auslaßquerschnitts der Luftaustrittsöffnung vorgesehen ist.

Durch die Ausgestaltung der Luftaustrittsöffnung mit einer Vorrichtung zum Verschließen derselben oder mit einer Blende kann die gesamte Einrichtung den Wasserverhältnissen auf der Straße angepaßt und bei trockenen Verhältnissen abgeschaltet werden. Die Reaktionszeiten der Einrichtung beim Aktivieren sind durch die Anordnung einer derartigen Vorrichtung an der Luftaustrittsöffnung der Einrichtung besonders niedrig.

Weiterhin hat es sich als sehr vorteilhaft erwiesen, wenn eine Steuerung in Abhängigkeit von der Fahrgeschwindigkeit des Fahrzeuges vorgesehen ist, welche die Lufteintrittsöffnung bzw. die Luftaustrittsöffnung öffnet, verschließt, bzw. den Querschnitt verändert.

Dadurch kann die Funktion der Einrichtung an die Fahrgeschwindigkeit des Fahrzeuges angepaßt werden.

Außerdem ist es besonders vorteilhaft, wenn eine Steuerung in Abhängigkeit des auf der Straße befindlichen Wassers vorgesehen ist, welche die Lufteintrittsöffnung bzw. die Luftaustrittsöffnung öffnet, verschließt, bzw. den Querschnitt verändert.

Hierdurch kann die Funktion der Einrichtung an die Wasserverhältnisse auf der Straße angepaßt werden.

Gemäß einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung ist es äußerst vorteilhaft, wenn die Vorrichtung an den Vorderrädern vorgesehen ist.

Hiermit ist sichergestellt, daß die Vorderräder und in geringerem Maße auch die Hinterräder des Fahrzeugs nicht in die Gefahr kommen durch Aquaplaning den Kontakt zur Straße zu verlieren.

Es hat sich gemäß einer weiterführenden Fortbildung der Erfindung als vorteilhaft erwiesen, wenn die Vorrichtung an den Hinterrädern vorgesehen ist.

Dadurch wird das Aufschwimmen der Räder und somit der Verlust der Haftung zwischen Rädern und Straße an der Hinterachse wirkungsvoll verhindert.

Besonders sinnvoll ist die Kombination der Anbringung der Vorrichtung an Vorder- und Hinterachse, da dadurch alle Räder des Fahrzeugs wirkungsvoll vor Aquaplaning geschützt werden.

Die Erfindung wird in der Zeichnung anhand eines Ausführungsbeispiels veranschaulicht. Dabei zeigen:

Fig. 1 eine schematische Seitenansicht eines Kraftfahrzeugs mit an Vorder- und Hinterachse angeordneten Vorrichtungen zum Zerteilen eines Wasserfilms auf der Straße und

Fig. 2 eine schematische Vorderansicht desselben Kraftfahrzeugs.

Mit 1 ist in Fig. 1 ein Kraftfahrzeug, insbesondere ein PKW bezeichnet, an dessen Vorderachse 2 eine Vorrichtung 3 zum Zerteilen eines auf der Straße 4 befindlichen Wasserfilms angeordnet ist. Die Vorrichtung 3 besteht im wesentlichen aus einer vor den Rädern 5 und 6 der Vorderachse angeordneten Luftdüsen 7, deren Austrittsöffnung auf die Straße 4 in geringem Abstand vor die Räder 5 und 6 gerichtet ist. Durch die Luftdüsen 7 wird unter Druck stehende Luft auf den Wasserfilm auf der Straße 4 geblasen, wodurch dieser zerteilt wird. Das Zerteilen des Wasserfilms bewirkt, daß der Wasserfilm seitlich auseinandergedrückt wird, wodurch die vom Profil der Räder 5 und 6 abzuleitende Wassermenge minimiert wird, weswegen Aquaplaning verhindert wird. Es ist auch möglich, die Düsen in Fahrtrichtung des Fahrzeugs 1 zu richten, wie dies bei einer gleichartigen Vorrichtung 8 an den Rädern 9 und 10 der Hinterachse 11 des Fahrzeugs 1 dargestellt ist. Die nach vorne gerichteten Düsen 12 sind auch auf den Wasserfilm auf der Straße 4 gerichtet.

Die Düsen 7 und 12 werden mit Luft versorgt, die in Lufteintrittsöffnungen 13 an der Vorderseite des Fahrzeugs 1 gesammelt wird. Diese Lufteintrittsöffnungen 13 weisen einen relativ großen Eintrittsquerschnitt auf. Es ist zudem noch möglich, die Lufteintrittsöffnungen 13 mit zunehmender Tiefe zu verjüngen, was nicht näher dargestellt ist. Durch die großen Lufteintrittsöffnungen 13 wird der Fahrtwind aufgenommen und gestaut. Der sich dabei ergebende, geschwindigkeitsabhängige Staudruck wird den Luftdüsen 7 und 12 über ein nicht näher dargestelltes Leitungssystem zugeführt. Durch die schon erwähnte verjüngte Ausgestaltung der Lufteintrittsöffnungen 13 wird die Luft stark beschleunigt, wodurch sich auch die Austrittsgeschwindigkeit der Luft aus den Düsen 7 und 12 erhöht, weswegen die Wirksamkeit der Vorrichtung 3 und 8 nochmals verbessert wird.

Im Leitungssystem zur Zuführung der Luft zu den Düsen 7 und 12 kann auch eine Fördervorrichtung 14 angeordnet sein, die einerseits den Austrittsdruck an den Düsen 7 und 12 verstärkt und andererseits die durch die Düsen 7 und 12 durchgesetzte Luftmenge erhöht, wodurch die Wirksamkeit der Vorrichtung 3 und 8 verbessert werden kann. Die Fördervorrichtung 14 kann als Kompressor, Ventilator oder dergleichen ausgebildet sein.

Die Lufteintrittsöffnungen 13 und/oder die Düsen 7 und 12 können nicht näher dargestellte Einrichtungen zum Verschließen und Verändern des Querschnitts aufweisen, wobei diese als Klappen und/oder Blenden ausgestaltet sein können. Zudem besteht die weitere Möglichkeit, daß eine Steuerung vorgesehen ist, welche in Abhängigkeit von der Fahrgeschwindigkeit des Fahrzeuges und/oder den Wasserverhältnissen auf der Straße 4 die Klappen und/oder Blenden an den Lufteintrittsöffnungen 13 und an den Düsen 7 und 12 steuert. Bei trockenen Straßenverhältnissen ist die Verwendung der Vorrichtungen 3 und 8 beispielsweise nicht notwendig, weswegen die Vorrichtungen 3 und 8 durch Verschließen der Lufteintrittsöffnungen 13 mit Hilfe von Klappen außer Betrieb genommen werden können. Andererseits ist bei geringer Nässe auf der Straße 4 noch nicht so viel Wasser zu zerteilen, wie bei nasseren Wetterbedingungen, weswegen die zum Zerteilen des Wasserfilms benötigte Luftmenge geringer ist. In diesem Fall kann der Einlaßquerschnitt der Lufteintrittsöffnungen 13 mit einer Blende, die durchaus iris­ förmig ausgebildet sein kann, verringert werden. Es bietet sich aber auch an, die Blenden an den Düsen 7 und 12 anzuordnen, wodurch geringere Reaktionszeiten der Vorrichtungen 3 und 8 erzielt werden können.

Claims (20)

1. Vorrichtung zum Verhindern des Auftretens von Aquaplaning bei Fahrzeugen (1), insbesondere Kraftfahrzeugen, bei nasser Witterung, dadurch gekennzeichnet, daß eine Einrichtung (3, 8) zum Zerteilen des auf der Straße (4) befindlichen Wasserfilms vorgesehen ist.

2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine Luftdüse (7, 12) vorgesehen ist, welche auf den Wasserfilm gerichtet ist.

3. Einrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Luftdüse (7, 12) in Fahrtrichtung vor den jeweiligen Rädern (5, 6, 9, 10) angeordnet ist.

4. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Luft die Luftdüse (7, 12) unter Überdruck verläßt.

5. Einrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Luft von einem Kompressor (14) zur Verfügung gestellt wird.

6. Einrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß an der Fahrzeugfront Lufteintrittsöffnungen(13) vorgesehen sind.

7. Einrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Lufteintrittsöffnungen (13) einen relativ großen Querschnitt aufweisen.

8. Einrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Lufteintrittsöffnungen (13) mit zunehmender Tiefe verjüngt ausgebildet sind.

9. Einrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß eine Fördervorrichtung (14) vorgesehen ist, welche Luft zur Luftdüse (7, 12) transportiert.

10. Einrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß ein Ventilator als Fördervorrichtung (14) vorgesehen ist.

11. Einrichtung nach einem der Ansprüche 6 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß eine Vorrichtung zum Verschließen der Lufteintrittsöffnung (13) vorgesehen ist.

12. Einrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorrichtung zum Verschließen der Lufteintrittsöffnung (13) als Klappe ausgebildet ist.

13. Einrichtung nach Anspruch 11 oder 12, dadurch gekennzeichnet, daß eine wenigstens teilweise verstellbare Blende vorgesehen ist.

14. Einrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß eine Vorrichtung zum Verschließen der Luftaustrittsöffnung (7, 12) vorgesehen ist.

15. Einrichtung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß eine Klappe zum Verschließen der Luftaustrittsöffnung (7, 12) vorgesehen ist.

16. Einrichtung nach Anspruch 14 oder 15, dadurch gekennzeichnet, daß eine Blende zur Regelung des Auslaßquerschnitts der Luftaustrittsöffnung (7, 12) vorgesehen ist.

17. Einrichtung nach einem der vorausgehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß eine Steuerung in Abhängigkeit von der Fahrgeschwindigkeit des Fahrzeuges (1) vorgesehen ist, welche die Lufteintrittsöffnung (13) bzw. die Luftaustrittsöffnung (7, 12) öffnet, verschließt, bzw. den Querschnitt verändert.

18. Einrichtung nach einem der vorausgehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß eine Steuerung in Abhängigkeit des auf der Straße (4) befindlichen Wassers vorgesehen ist, welche die Lufteintrittsöffnung (13) bzw. die Luftaustrittsöffnung (7, 12) öffnet, verschließt, bzw. den Querschnitt verändert.

19. Einrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorrichtung (3) an den Vorderrädern (5, 6) vorgesehen ist.

20. Einrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorrichtung (8) an den Hinterrädern (9, 10) vorgesehen ist.