DE10154026A1

DE10154026A1 - Kraftfahrzeug mit einem Motorraum

Info

Publication number: DE10154026A1
Application number: DE2001154026
Authority: DE
Inventors: Hans-Dieter Zentgraf; Willi Elsenheimer; Mathias Poklitar
Original assignee: Adam Opel GmbH
Current assignee: Adam Opel GmbH
Priority date: 2001-11-02
Filing date: 2001-11-02
Publication date: 2003-05-15

Abstract

Es wird ein Kraftfahrzeug (1) beschrieben, bei dem ein Antriebsaggregat (6), das in einem Motorraum (3) untergebracht ist, von Luftsäcken (7, 8) eingeschlossen ist, die bei einer Frontalkollision schlagartig aufgeblasen werden. Die aufgeblasenen Luftsäcke verhindern, dass das Antriebsaggregat (6) in die Stirnwand (4) eindringt, die den Motorraum (3) von der Fahrgastzelle (2) trennt.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Kraftfahrzeug mit einem Motorraum im Frontbereich, in dem ein Antriebsaggregat in einer bestimmten Höhe über der Radaufstandsfläche auf Längsträgern und ein Deformationselement in derselben Höhe angeordnet sind, und mit einer sich nach hinten an den Motorraum anschließenden Fahrgastzelle, die vom diesem durch eine Stirnwand getrennt ist.

Ein solches Kraftfahrzeug ist in der EP 0 757 634 B1 beschrieben. Die dort vorgeschlagene Lösung zur Verbesserung des Insassenschutzes beruht auf der folgenden Überlegung.

Es ist seit langem bekannt und vielfach erprobt, die Längsträger im Motorraum so zu gestalten, dass diese bei einem Frontalaufprall in definierter Weise gestaucht werden, so dass die Fahrgastzelle in entsprechender Weise verzögert wird. Durch die Auslegung der Längsträger wird erreicht, dass die Verzögerungen der Fahrgastzelle unter einem für die angeschnallten Passagiere erträglichen Maß bleibt. Dieses Konzept stößt vor allem bei kleinen Fahrzeugen aber dann an seine Grenzen, wenn der zur Verfügung stehende Deformationsweg durch die in dem Motorraum angeordneten, nicht deformierbaren Aggregate, insbesondere das Antriebsaggregat, aufgezehrt wird. Bei einem Frontalaufprall wird dieses nämlich gegen die Stirnwand der Fahrgastzelle gedrückt, so dass dies insbesondere zu schweren Verletzungen der unteren Extremitäten des Fahrers bzw. Beifahrers führen kann.

In der genannten EP 0 757 634 B1 wird daher vorgeschlagen, zwischen dem Antriebsaggregat und der Stirnwand einen im Falle eines Unfalles aufzublasenden Luftsack vorzusehen, der damit ein zusätzliches Deformationselement darstellt und eine Eindrückung der Stirnwand durch das Antriebsaggregat verhindert. Die dort vorgeschlagene Lösung kann aber nicht vollständig überzeugen, da die relative Verschiebung des Antriebsaggregates in Bezug zur Fahrgastzelle erst relativ spät in einer Frontalkollision einsetzt, so dass die mögliche Energieaufnahme durch den aufgeblasenen Luftsack nur unvollständig ist.

Die Erfindung beruht damit auf der Aufgabe, die Energieaufnahme und damit den Verzögerungsverlauf bei einer Frontalkollision weiter zu verbessern.

Zur Lösung des Problems sieht die Erfindung vor, dass das Deformationselement vor dem Antriebsaggregat angeordnet ist.

Durch die Anordnung eines vorderen Deformationselementes wird die Aufprallenergie schon frühzeitig abgebaut, wobei das stabile Antriebsaggregat praktisch als Widerlager für das Deformationselement dient. Dieses bleibt damit bei vielen Kollisionen praktisch in seiner relativen Position zur Fahrgastzelle, so dass eine Intrusion in die Stirnwand nicht zu erwarten ist.

Neben dem vorderen Deformationselement kann zusätzlich ein hinter dem Antriebsaggregat angeordnetes Deformationselement vorgesehen sein, das ein Eindringen des Antriebsaggregates in die Stirnwand verhindert.

Bei den Deformationselementen kann es sich z. B. um Aluminiumwaben handeln, die in Freiräume des Motorraumes eingesetzt sind. Hierbei handelt es sich um eine kostengünstige Lösung, die aber mit dem Nachteil behaftet ist, dass dadurch der Bewegungsspielraum, die der Motor im Motorraum benötigt, um z. B. auf Lastwechsel reagieren zu können, zu stark eingeschränkt wird. Auch die Zugänglichkeit zum Antriebsaggregat ist erschwert, was Reparaturarbeiten verteuern würden.

Es erweist sich daher als vorteilhaft, als Deformationselemente aufblasbare Luftsäcke einzusetzen in der Art, wie sie zum Schutz der Insassen bei Frontalkollisionen in der Fahrgastzelle eingesetzt werden. Mittels eines pyrotechnischen Treibsatzes werden diese Luftsäcke im Falle einer Kollision, was mit entsprechenden Sensoren feststellbar ist, schlagartig aufgeblasen. In dieser Form bilden sie ein Deformationselement, wobei die von ihnen erzeugte Gegenkraft durch Luftauslässe bestimmt ist, durch die die Luft gegen einen gewissen Strömungswiderstand aus dem Luftsack ausströmt.

Um zum Energieabbau die volle Breite des Luftsackes nutzen zu können, obwohl in der Regel die Gegenfläche am Antriebsaggregat relativ zerklüftet ist, wird vorgeschlagen, eine steife Prallplatte zwischen dem Antriebsaggregat und dem Luftsack vorzusehen bzw. bei einem Luftsack, der vor dem Antriebsaggregat angeordnet ist, auch eine frontale Prallplatte vorzusehen. Diese Prallplatten legen sich an das Antriebsaggregat bzw. an den in den Motorraum eindringenden Kollisionspartner an und bilden eine glatte Fläche, an der sich der Luftsack vollflächig anlegen kann, so dass dieser auf seiner gesamten Ausdehnung eingedrückt wird und ein Maximum an Widerstandskraft erzeugen kann, und zwar unabhängig davon, in welchem lateralen Bereich des Motorraumes die Kollision tatsächlich erfolgt.

Die Ergänzung eines Luftsackes mit einer Prallplatte kann auch dann vorgesehen werden, wenn lediglich - wie in der EP 0 757 634 B1 beschrieben - ein Luftsack zwischen dem Antriebsaggregat und der Fahrgastzelle angeordnet ist. Dies ist Gegenstand des Nebenanspruches 4.

Diese Überlegungen hinsichtlich der Verwendung von Prallplatten bei Luftsäcken gelten auch für andersartige Deformationselemente, wenn auch die Problematik der Verteilung der Widerstandskraft über die Breite des Deformationselementes bei einem Luftsack besonders ausgeprägt ist.

Außerdem sei angemerkt, dass mit dem Begriff Deformationselement auch Elemente umfasst sein sollen, die aus mehreren Einzeldeformationselementen zusammengesetzt sind, wie dies z. B. in der EP 0 757 634 B1 gezeigt ist, wo ein Deformationselement hinter dem Antriebsaggregat aus zwei einzelnen Luftsäcken zusammengesetzt ist.

Im Folgenden soll anhand eines Ausführungsbeispiels die Erfindung näher erläutert werden. Dieses ist in einer einzigen Figur dargestellt, die den Vorderbau eines Kraftfahrzeuges schematisch andeutet.
Der in der Figur dargestellte Vorderbereich eines Kraftfahrzeuges 1 weist eine Fahrgastzelle 2 und einen davor liegenden Motorraum 3 auf. Die beiden Bereiche sind durch eine Stirnwand 4 voneinander getrennt. Im Motorraum 3 verlaufen von der Front des Kraftfahrzeuges 1 bis zur Stirnwand 4 Längsträger 5, die sich an der Stirnwand 4 abstützen und sich zum Teil unter der Fahrgastzelle 2 erstrecken und damit einen Tragrahmen bilden.
Auf diesen Längsträgern 5 ist ein Antriebsaggregat 6 angeordnet, dessen Umrisse in der Figur dargestellt sind. Im Allgemeinen handelt es sich dabei um einen quer eingebauten Motor mit einem angeschlossenen Getriebe. Dieses Antriebsaggregat 6 ist auf den Längsträgern 5 direkt oder unter Zwischenschaltung eines Zwischenrahmens elastisch gelagert, so dass Bewegungen des Motors im Motorraum 3, z. B. hervorgerufen durch Lastwechsel, elastisch gedämpft sind. Obwohl der Motorraum 3 mit weiteren Aggregaten bestückt ist, verbleiben aber gewisse Freiräume, um die eben erwähnte Bewegung zu ermöglichen. Außerdem werden diese Freiräume benötigt, um einen Zugang zum Antriebsaggregat 6 für Reparaturzwecke zu besitzen. Bei diesen Freiräumen handelt es sich aber - im Sinne eines optimalen Deformationsverlaufs - um nicht genutzte Bereiche. Die Stoßkräfte, die in einer Kollision auftreten, werden daher im Wesentlichen durch Stauchungen der Längsträger 5 aufgenommen. Dabei wird das Antriebsaggregat 6 mitgenommen und gegen die Stirnwand 4 gedrückt.
Um den Kraftverlauf zu optimieren und auch um die genannten Freiräume für eine Deformation zu nutzen, sind auf gleicher Höhe mit dem Antriebsaggregat 6, d. h. im Wesentlichen gleicher vertikaler Abstand zur Radaufstandsfläche, vor und hinter diesem Luftsäcke 7, 8 angeordnet, die im Falle einer Frontalkollision aufgeblasen werden und die Bereiche zwischen der Stirnwand 4 und dem Antriebsaggregat 6 bzw. zwischen dem eindringenden Kollisionshindernis und dem Antriebsaggregat 6 füllen. Damit der Kraftübertrag vollflächig erfolgt, sind die Luftsäcke 7, 8 von Prallplatten 10, 11, 12, 13 eingeschlossen, wobei die hintere Prallplatte 13 des hinteren Luftsackes 8 von der Stirnwand 4 gebildet wird. Die Prallplatten 10, 11, 12 können als gesonderte Bauelemente ausgeführt werden. Sie können aber auch einen Bestandteil des jeweiligen Luftsackgehäuses bilden.
Je nachdem wie sich der Freiraum gestaltet, werden die Luftsäcke senkrecht oder leicht schräg - wie im Fall des hinteren Luftsackes 8 - gestellt. Bezugszeichenliste 1 Kraftfahrzeug
2 Fahrgastzelle
3 Motorraum
4 Stirnwand
5 Längsträger
6 Antriebsaggregat
7 Luftsack
8 Luftsack
10 Prallplatte
11 Prallplatte
12 Prallplatte
13 Prallplatte

Claims

1. Kraftfahrzeug mit einem Motorraum (3) im Frontbereich, in dem ein Antriebsaggregat (6) in einer bestimmten Höhe über der Radaufstandsfläche auf Längsträgern (5) und ein Deformationselement (7, 8) in derselben Höhe angeordnet sind, und mit einer sich nach hinten an den Motorraum (3) anschließenden Fahrgastzelle (2), die vom diesem durch eine Stirnwand (4) getrennt ist, dadurch gekennzeichnet, dass das Deformationselement (7) vor dem Antriebsaggregat (6) angeordnet ist.

2. Kraftfahrzeug nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass ein weiteres Deformationselement (8) zwischen dem Antriebsaggregat (6) und der Stirnwand (4) angeordnet ist.

3. Kraftfahrzeug nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest zwischen einem der Deformationselemente (7, 8) und dem Antriebsaggregat (6) eine seitlich ausgedehnte steife Prallplatte (10, 11, 12, 13) vorgesehen ist.

4. Kraftfahrzeug mit einem Motorraum (3) im Frontbereich, in dem ein Antriebsaggregat (6) und mindestens ein Deformationselement (7, 8) angeordnet ist, und mit einer sich an den Motorraum (3) anschließende Fahrgastzelle (2), die von diesem durch eine Stirnwand (4) getrennt ist, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen mindestens einem Deformationselement (7, 8) und dem Antriebsaggregat (6) eine seitlich ausgedehnte steife Prallplatte (10, 11, 12, 13) vorgesehen ist.

5. Kraftfahrzeug nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass ein vor dem Antriebsaggregat (6) angeordnetes Deformationselement (7) mit einer vorderen Prallplatte (10) versehen ist.

6. Kraftfahrzeug nach Anspruch 3 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Prallplatten (10, 11, 12) jeweils Bestandteil eines Gehäuses für das Deformationselement sind.

7. Kraftfahrzeug nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest eines der Deformationselemente (7, 8) ein im Falle eines Frontalaufpralles aufblasbarer Luftsack ist.