DE102004027468A1

DE102004027468A1 - Vorderwagen für ein Fahrzeug, insbesondere für ein Kraftfahrzeug

Info

Publication number: DE102004027468A1
Application number: DE200410027468
Authority: DE
Inventors: Ruprecht Sinnhuber; Dennis Gevers
Original assignee: Volkswagen AG
Current assignee: Volkswagen AG
Priority date: 2004-06-04
Filing date: 2004-06-04
Publication date: 2005-12-22
Anticipated expiration: 2024-06-05
Also published as: DE102004027468B4

Abstract

Die Erfindung betrifft einen Vorderwagen (1) für ein Fahrzeug, insbesondere für ein Kraftfahrzeug, mit wenigstens einem Kühler (3), der in einem Frontendbereich (2) des Vorderwagens (1) angeordnet ist. Erfindungsgemäß ist in Fahrzeughochrichtung gesehen zwischen dem wenigstens einen Kühler (3) und einem oberen Vorderkantenbereich (7), insbesondere einer Fronthauben-Vorderkante (8), des Vorderwagens (1) ein vorgebbarer Sicherheitsabstand (9) zu einem potentiellen, durch den oberen Vorderkantenbereich (7) gebildeten Anprallbereich, insbesondere einem Fußgänger-Anprallbereich, ausgebildet, so dass bei einer anprallbedingten Krafteinwirkung auf den oberen Vorderkantenbereich (7) dieser unter Energieabsorption in einen durch den Sicherheitsabstand (9) bildbaren Deformationsfreiraum (10) deformierbar ist.

Description

Die Erfindung betrifft einen Vorderwagen für ein Fahrzeug, insbesondere für ein Kraftfahrzeug, nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Ein allgemein bekannter, gattungsgemäßer Vorderwagen für ein Kraftfahrzeug weist wenigstens einen Kühler auf, der in einem Frontendbereich des Vorderwagens angeordnet ist. Dabei ist der Kühler plattenartig ausgebildet und in einer durch die Fahrzeughochrichtung und die Fahrzeugquerrichtung aufgespannten Ebene im Frontendbereich angeordnet. Der Kühler ist mit einer Brennkraftmaschine des Kraftfahrzeugs so gekoppelt, dass ein Kühlwasser, das die Abwärme der Brennkraftmaschine aufnimmt, den Kühler durchströmt und dabei für eine Reduzierung der Kühlwassertemperatur Wärme an die den Kühler umströmende Kühlluft abgibt. Für eine gute Kühlleistung des Kühlers ist dieser regelmäßig in Fahrzeuglängsrichtung gesehen relativ weit vorne im Frontendbereich angeordnet, so dass eine gute Umströmung mit Kühlluft gewährleistet ist.

Zudem ist es ein Bestreben der modernen Fahrzeugtechnologie bei einer Kollision eines Kraftfahrzeuges, beispielsweise mit einem Fußgänger, insbesondere in einem Frontendbereich des Vorderwagens günstige Energieabsorptionsverhältnisse zu schaffen.

Aufgabe der Erfindung ist es, einen Vorderwagen für ein Fahrzeug, insbesondere für ein Kraftfahrzeug, zu schaffen, bei dem ein Kühler so angeordnet ist, dass einerseits eine gute Kühlfunktion durch den Kühler gegeben ist und andererseits eine Energieabsorption bei einem Anprall an den Vorderwagen nicht behindert wird.

Diese Aufgabe wird mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst.

Gemäß Anspruch 1 ist in Fahrzeughochrichtung gesehen zwischen dem wenigstens einen Kühler und einem oberen Vorderkantenbereich, insbesondere einer Fronthauben-Vorderkante, des Vorderwagens ein vorgebbarer Sicherheitsabstand zu einem potentiellen, durch den oberen Vorderkantenbereich gebildeten Anprallbereich, insbesondere einem Fußgänger-Anprallbereich, ausgebildet. Dadurch ist bei einer anprallbedingten Krafteinwirkung auf den oberen Vorderkantenbereich dieser unter Energieabsorption in einem durch den Sicherheitsabstand bildbaren Deformationsfreiraum deformierbar.

Vorteilhaft hierbei ist, dass durch den vorgebbaren Sicherheitsabstand ein Deformationsfreiraum vorhanden ist, so dass bei einem Anprall an den oberen Vorderkantenbereich des Frontendbereichs eine Energieabsorption bei einer Deformation desselben nicht behindert wird, da der obere Vorderkantenbereich ungehindert in den Deformationsfreiraum deformieren kann. Der Kühler kann dabei in üblicher Weise ausgebildet sein, wobei bei der positionsmäßigen Anbringung im Vorderwagen darauf zu achten ist, dass der vorgebbare Sicherheitsabstand eingehalten ist. Insbesondere bei einem Anprall eines Fußgängers an den Frontendbereich des Vorderwagens ist durch den oberen Vorderkantenbereich ein potentieller Fußgänger-Anprallbereich gebildet. Da der obere Vorderkantenbereich ungehindert unter Energieabsorption in den durch den Sicherheitsabstand gebildeten Deformationsfreiraum deformieren kann, ist für den anprallenden Fußgänger ein verbessertes Schutzpotential gegeben.

In einer weiteren Ausführungsform kann ein erster Kühler plattenartig in einer durch die Fahrzeughochrichtung und die Fahrzeugquerrichtung aufgespannten Ebene ausgerichtet im Frontendbereich angeordnet sein. Ggf. kann sich der erste Kühler dabei über die gesamte Fahrzeugbreite erstrecken. Dadurch kann ein üblicher Weise verwendeter Kühler bezüglich seines Aufbaus verwendet werden, wobei die Kühlerhöhe soweit zu reduzieren ist, dass der vorgebbare Sicherheitsabstand eingehalten ist. Um eine geforderte Kühlleistung des Kühlers erreichen zu können, kann sich dieser über die gesamte Fahrzeugbreite erstrecken, so dass damit eine entsprechende Anströmfläche des Kühlers für Kühlluft und darausfolgend eine entsprechende Kühlleistung des Kühlers ergibt.

In einer nächsten Ausgestaltung kann ein zweiter Kühler plattenartig in einer durch die Fahrzeuglängsrichtung und die Fahrzeugquerrichtung aufgespannten Ebene ausgerichtet im Frontendbereich angeordnet sein. Ggf. kann dabei der zweite Kühler mit dem ersten Kühler in einer Wirkverbindung für eine Erhöhung der Gesamtkühlleistung stehen. Grundsätzlich kann auch der zweite Kühler alleine im Vorderwagen angeordnet sein, wobei sichergestellt sein muss, dass die geforderte Kühlleistung durch den zweiten Kühler erbracht werden kann. Insgesamt ist bei der Dimensionierung des ersten Kühlers und/oder des zweiten Kühlers und bei der Wahl des Anbringungsortes im Vorderwagen des ersten Kühlers und/oder des zweiten Kühlers darauf zu achten, dass zwischen dem ersten Kühler und/oder dem zweiten Kühler und dem oberen Vorderkantenbereich der vorgebbare Sicherheitsabstand eingehalten ist. Zudem ist auf eine Erfüllung der geforderten Kühlleistung durch den ersten Kühler und/oder den zweiten Kühler zu achten.

In einer Weiterbildung können der erste Kühler und der zweite Kühler zusammen in etwa L-förmig im Frontendbereich angeordnet sein, dergestalt, dass der zweite Kühler als zweiter L-Schenkel in Fahrzeuglängsrichtung gesehen nach hinten von einem unteren Endbereich des ersten Kühlers als ersten L-Schenkel wegragt. Durch die L-förmige Auslegung von ersten Kühler und zweiten Kühler ist insgesamt ein Kühler geschaffen, der bei einem relativ geringen Package eine relativ große Kühlleistung bringt.

In einer nächsten Ausführungsform kann der erste Kühler in etwa auf Höhe einer Stoßfängereinrichtung und der zweite Kühler in etwa auf Höhe einer unterhalb der Stoßfängereinrichtung angeordneten Spoilereinrichtung angeordnet sein. Der erste Kühler kann dabei durch wenigstens eine Stoßfänger-Anströmöffnung in der Stoßfängereinrichtung und der zweite Kühler durch wenigstens eine Spoiler-Anströmöffnung in der Spoilereinrichtung mit Kühlluft anströmbar sein. Durch die Stoßfänger-Anströmöffnung und die Spoiler-Anströmöffnung ist sichergestellt, dass ein entsprechend geforderter Wärmeaustausch zwischen beispielsweise einer Kühlflüssigkeit und Kühlluft am ersten Kühler und am zweiten Kühler stattfinden kann. Durch die Anordnung in etwa auf Höhe der Stoßfängereinrichtung bzw. in etwa auf Höhe der Spoilereinrichtung ist sichergestellt, dass vom ersten Kühler in Fahrzeughochrichtung gesehen nach oben bis zum oberen Vorderkantenbereich, der üblicherweise durch die Fronthauben-Vorderkante gebildet ist, der vorgebbare Sicherheitsabstand freigehalten ist.

In einer weiteren Ausführungsform können der erste Kühler und der zweite Kühler einstückig als Gesamtkühler ausgebildet sein. Mit dem im Querschnitt gesehenen L-förmigen Gesamtkühler ist für den Kühler ein einziges Bauteil geschaffen, so dass dadurch die Montage desselben erleichtert werden kann.

Gemäß einer nächsten Ausgestaltung kann wenigstens ein Verschlussteil vorgesehen sein, mittels dem wenigstens der Frontendbereich nach unten zur Aufstandfläche des Fahrzeuges hin verschließbar ist. Durch das Verschlussteil, das in der Art einer Motorkapsel ausgebildet sein kann, ist insbesondere der zweite Kühler, der in Fahrzeughochrichtung gesehen relativ weit unten auf Höhe einer Spoilereinrichtung angeordnet sein kann, vor Verschmutzung geschützt. Grundsätzlich kann das Verschlussteil mehrteilig ausgebildet sein und/oder weitgehend den gesamten Vorderwagenbereich nach unten hin verschließen.

In einer Weiterbildung kann durch das wenigstens eine Verschlussteil wenigstens ein Luftführungskanal für eine Anströmung des Kühlers mit Kühlluft ausbildbar sein. Dadurch weist das Verschlussteil eine Doppelfunktion auf, nämlicher einerseits ein Verschließen des Frontendbereichs nach unten zur Aufstandsfläche des Fahrzeuges hin als Verschmutzungsschutz für den Kühler und andererseits wenigstens als Bestandteil eines Luftführungskanals, durch den der Kühler mit Kühlluft anströmbar ist.

In einer weiteren Ausgestaltung kann bei einer kollisionsbedingten Krafteinwirkung auf den Kühler dieser an einem fahrzeugfesten Bauteil, vorzugsweise an einer Brennkraftmaschine des Fahrzeuges, abstützbar sein, so dass der Kühler wenigstens bereichsweise unter Energieabsorption deformierbar ist. Ist der Kühler im Querschnitt gesehen beispielsweise L-förmig ausgebildet, so kann der untere L-Schenkel, der in etwa horizontal ausgerichtet im Frontendbereich angeordnet ist, so gegenüber einer Brennkraftmaschine des Fahrzeuges angeordnet sein, dass bei einer kollisionsbedingten Krafteinwirkung insbesondere auf den unteren L-Schenkel des Kühlers sich dieser an der Brennkraftmaschine abstützt und unter Energieabsorption deformiert werden kann. Der L-förmige Kühler soll dabei als zusätzliches Deformationselement bei schweren Unfällen wirken. Bei einer Kollision mit geringen Geschwindigkeiten, z. B. bis 15 km/h sollte der Kühler nicht deformieren, so dass dadurch etwaige Reparaturkosten solcher leichten Unfälle gering gehalten werden können. Auch bei einem Fußgängeranprall bei geringen Geschwindigkeiten bleibt der Kühler undeformiert. Grundsätzlich könnte auch der untere L-Schenkel des Kühlers so ausgebildet sein, dass beim Anliegen des L-Schenkels an der Brennkraftmaschine ein entsprechender Lastpfad ausgebildet wird, so dass in gewünschter Weise eine Krafteinleitung vom unteren L-Schenkel des Kühlers in die Brennkraftmaschine stattfindet.

Zudem kann wenigstens ein Ventilelement am Kühler angeordnet sein, das bei einem vorgebbaren Druckniveau im Kühler öffenbar ist. Durch die dann aus dem Kühler austretende Flüssigkeit kann aufgrund der Drosselwirkung des Ventilelements zusätzlich Energie absorbiert werden, so dass durch den ohnehin vorhandenen Kühler eine Verbesserung des Schutzpotentials beispielsweise für einen anprallenden Fußgänger gegeben ist. Zusätzliche, separate Bauteile zur Energieabsorption, die entsprechend zusätzliches Gewicht bedeuten würden, können somit vorteilhaft entfallen.

Anhand einer Zeichnung wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung näher erläutert.
In der einzigen Fig. ist schematisch eine Schnittdarstellung durch ein Vorderwagen 1 dargestellt, wobei die Schnittebene durch die Fahrzeughochrichtung und die Fahrzeuglängsrichtung aufgespannt ist. In einem Frontendbereich 2 des Vorderwagens 1 ist ein Kühler 3 angeordnet, der aus einem ersten Kühler 4 und einem zweiten Kühler 5 gebildet ist. Sowohl der erste Kühler 4 als auch der zweite Kühler 5 sind plattenartig ausgeführt, wobei der erste Kühler 4 in einer durch die Fahrzeughochrichtung und die Fahrzeugquerrichtung aufgespannten Ebene ausgerichtet im Frontendbereich 2 angeordnet ist und der zweite Kühler 5 in einer durch die Fahrzeuglängsrichtung und die Fahrzeugquerrichtung aufgespannten Ebene ausgerichtet im Frontendbereich 2 angeordnet ist. Der zweite Kühler 5 ragt als zweiter L-Schenkel in Fahrzeuglängsrichtung gesehen nach hinten von einem unteren Endbereich 6 des ersten Kühler 4 als ersten L-Schenkel weg, so dass insgesamt der Kühler 3 im Querschnitt gesehen L-förmig ausgebildet ist.
Zwischen dem Kühler 3 und einem oberen Vorderkantenbereich 7, der hier durch eine Fronthauben-Vorderkante 8 gebildet ist, ist ein vorgebbarer Sicherheitsabstand 9 ausgebildet, der mit einem Doppelpfeil schematisch in 1 eingezeichnet ist. Der obere Vorderkantenbereich 7 bildet einen potentiellen Anprallbereich, insbesondere bei einem Fußgängeranprall an den Vorderwagen 1, aus, so dass bei einer anprallbedingten Krafteinwirkung auf den oberen Vorderkantenbereich 7 dieser unter Energieabsorption in einen durch den Sicherheitsabstand 9 bildbaren Deformationsfreiraum 10 deformiert werden kann.
Der erste Kühler 4 ist auf Höhe einer Stoßfängereinrichtung 11 und der zweite Kühler 5 auf Höhe einer unterhalb der Stoßfängereinrichtung 11 angeordneten Spoilereinrichtung 12 angeordnet. In Fahrzeughochrichtung nach oben grenzt an die Stoßfängereinrichtung 11 eine Fronthaube 13 mit der Fronthauben-Vorderkante 8 an. Sowohl in der Stoßfängereinrichtung 11 als auch in der Spoilereinrichtung 12 sind Stoßfänger-Anströmöffnungen 14 und Spoiler-Anströmöffnungen 15 vorgesehen, so dass der Kühler 3 durch die Anströmöffnungen 14 und 15 mit Kühlluft angeströmt werden kann. Beide Anströmöffnungen 14 und 15 sind in 1 mit Pfeilen gekennzeichnet, die den einströmenden Luftstrom schematisch darstellen. In Fahrzeughochrichtung gesehen nach unten zur Aufstandsfläche des Fahrzeuges hin ist ein Verschlussteil 16 vorgesehen, das den Frontendbereich 2 nach unten hin verschließt. Durch das Verschlussteil 16 wird einerseits ein Luftführungskanal 17 ausgebildet, der eine entsprechende Anströmung des zweiten Kühlers 5, ermöglicht, und andererseits ist eine Verschmutzung des Kühlers 3, insbesondere des zweiten Kühlers 5 durch das Verschlussteil 16 verhindert.
Der in etwa horizontal ausgerichtete zweite Kühler 5 ist so gegenüber einer Brennkraftmaschine 18, die in 1 nur schematisch mit strichlierten Linien eingezeichnet ist, angeordnet, dass bei einer kollisionsbedingten Krafteinwirkung auf den zweiten Kühler 5 sich dieser in Richtung Brennkraftmaschine 18 verlagert und dort zur Abstützung kommt, so dass beispielsweise ein entsprechender Lastpfad ausgebildet werden kann. Insgesamt ist bei der Auslegung des Kühlers 3 im Frontendbereich 2 des Vorderwagens 1 darauf zu achten, dass einerseits die geforderte Kühlleistung des Kühlers 3 erfüllt ist und andererseits der Sicherheitsabstand 9 zwischen dem oberen Vorderkantenbereich 7 und dem Kühler 3 freigehalten ist. Die konkrete geometrische Auslegung des Kühlers 3, die hier beispielhaft als L-Form dargestellt ist, kann je nach zur Verfügung stehenden Bauraumes entsprechend abgeändert werden, wobei die Einhaltung des Sicherheitsabstandes 9 dabei zu beachten ist.

1: Vorderwagen
2: Frontendbereich
3: Kühler
4: erster Kühler
5: zweiter Kühler
6: unterer Endbereich
7: oberer Vorderkantenbereich
8: Fronthauben-Vorderkante
9: Sicherheitsabstand
10: Deformationsfreiraum
11: Stoßfängereinrichtung
12: Spoilereinrichtung
13: Fronthaube
14: Stoßfänger-Anströmöffnung
15: Spoiler-Anströmöftnung
16: Verschlussteil
17: Luftführungskanal
18: Brennkraftmaschine

Claims

Vorderwagen für ein Fahrzeug, insbesondere für ein Kraftfahrzeug, mit wenigstens einem Kühler, der in einem Frontendbereich des Vorderwagens angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, dass in Fahrzeughochrichtung gesehen zwischen dem wenigstens einen Kühler (3) und einem oberen Vorderkantenbereich (7), insbesondere einer Fronthauben-Vorderkante (8), des Vorderwagens (1) ein vorgebbarer Sicherheitsabstand (9) zu einem potentiellen, durch den oberen Vorderkantenbereich (7) gebildeten Anprallbereich, insbesondere einem Fußgänger-Anprallbereich, ausgebildet ist, so dass bei einer anprallbedingten Krafteinwirkung auf den oberen Vorderkantenbereich (7) dieser unter Energieabsorption in einen durch den Sicherheitsabstand (9) bildbaren Deformationsfreiraum (10) deformierbar ist.
Vorderwagen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass ein erster Kühler (4) plattenartig in einer durch die Fahrzeughochrichtung und die Fahrzeugquerrichtung aufgespannten Ebene ausgerichtet im Frontendbereich (2) angeordnet ist, und dass ggf. sich der erste Kühler (4) über die gesamte Fahrzeugbreite erstreckt.
Vorderwagen nach Anspruch 1 oder Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass ein zweiter Kühler (5) plattenartig in einer durch die Fahrzeuglängsrichtung und die Fahrzeughochrichtung aufgespannten Ebene ausgerichtet im Frontendbereich (2) angeordnet ist, und dass ggf. der zweite Kühler (5) mit dem ersten Kühler (4) in einer Wirkverbindung für eine Erhöhung der Gesamtkühlleistung steht.
Vorderwagen nach Anspruch 2 oder Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Kühler (4) und der zweite Kühler (5) zusammen in etwa L-förmig im Frontendbereich (2) angeordnet sind dergestalt, dass der zweite Kühler (5) als zweiter L-Schenkel in Fahrzeuglängsrichtung gesehen nach hinten von einem unteren Endbereich (6) des ersten Kühlers (4) als ersten L-Schenkel wegragt.
Vorderwagen nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Kühler (4) in etwa auf Höhe einer Stoßfängereinrichtung (11) und der zweite Kühler (5) in etwa auf Höhe einer unterhalb der Stoßfängereinrichtung (11) angeordneten Spoilereinrichtung (12) angeordnet ist, und dass der erste Kühler (4) durch wenigstens eine Stoßfänger-Anströmöffnung (14) in der Stoßfängereinrichtung (11) und der zweite Kühler (5) durch wenigstens eine Spoiler-Anströmöffnung (15) in der Spoilereinrichtung (12) mit Kühlluft anströmbar ist.
Vorderwagen nach Anspruch 4 oder Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Kühler (4) und der zweite Kühler (5) einstückig als Gesamtkühler ausgebildet sind.
Vorderwagen nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens ein Verschlussteil (16) vorgesehen ist, mittels dem wenigstens der Frontendbereich (2) nach unten zur Aufstandsfläche des Fahrzeuges hin verschließbar ist.
Vorderwagen nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass durch das wenigstens eine Verschlussteil (16) wenigstens ein Luftführungskanal (17) für eine Anströmung des Kühlers (3) mit Kühlluft ausbildbar ist.
Vorderwagen nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass bei einer kollisionsbedingten Krafteinwirkung auf den Kühler (3) dieser an einem fahrzeugfesten Bauteil, vorzugsweise an einer Brennkraftmaschine (19) des Fahrzeuges, abstützbar ist, so dass der Kühler (3) wenigstens bereichsweise unter Energieabsorption deformierbar ist.
Vorderwagen nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens ein Ventilelement am Kühler angeordnet ist, das bei einem vorgebbaren Druckniveau im Kühler öffenbar ist.