DE102005008882B4

DE102005008882B4 - Dachspoiler

Info

Publication number: DE102005008882B4
Application number: DE102005008882.1A
Authority: DE
Inventors: Holger Winkelmann; Pierre Leclercq; Mats Stefan Hillström; Florian Meyer
Original assignee: Bayerische Motoren Werke AG
Current assignee: Bayerische Motoren Werke AG
Priority date: 2005-02-26
Filing date: 2005-02-26
Publication date: 2021-05-06
Anticipated expiration: 2025-02-27
Also published as: DE102005008882A1

Abstract

Dachspoiler für ein Fahrzeug, wobei der Dachspoiler am hinteren Ende des Fahrzeugdaches angeordnet ist und die Linie des Daches fortsetzt, dadurch gekennzeichnet, dass am Dachspoiler (4) wenigstens zwei Störelemente (10) vorgesehen sind, die eine definierte Ablösung der Luftströmung vom Dachspoiler (4) und damit eine Reduzierung des Luftwiderstands bewirken, wobei die wenigstens zwei Störelemente (10) in den seitlichen Randbereichen (8) des Dachspoilers (4) vorgesehen und symmetrisch zur Fahrzeugmitte angeordnet sind.

Description

Die Erfindung betrifft einen Dachspoiler für ein Fahrzeug.
Derartige Dachspoiler sind allgemein bekannt (beispielsweise aus der DE 100 28 696 A1 ) und reduzieren die Verschmutzung der Heckscheibe. Die bekannten Dachspoiler sind am hinteren Ende des Fahrzeugdaches angeordnet und setzen die Linie des Daches fort.
Ferner ist aus der DE 27 26 507 A1 ein über seitliche Stützen auf ein Dach eines Kraftfahrzeugs aufgesetzter starrer Flügel bekannt, der zur Verbesserung der Bodenhaftung eines Kraftfahrzeugs dient. In der DE 27 26 507 A1 wird der Flügel als „Abtriebshilfe“ bezeichnet, der in Rennwagen oder anderen schnellen Fahrzeugen eingesetzt wird. Dieser Dachspoiler ist als sich quer zur Längsachse des Fahrzeugs erstreckender Flügel ausgeführt und hat im Bereich seiner Hinterkante eine Strömungsaustrittsöffnung, die an einen im Fahrzeug befindlichen Luftströmungserzeuger angeschlossen ist. Hierdurch wird ein parallel zur Hinterkante des Flügels verlaufender, flächenhafter Luftstrahl mit einer aufwärts gerichteten Strömungskomponente erzeugt. Damit soll bei Kurvenfahrten auf einem Fahrkurs mit vielen Kurven durch Einschalten des Luftstrahls ein zusätzlicher Abtrieb erzeugt werden, während der Flügel ansonsten auf einen geraden Fahrkurs und damit hohe Spitzengeschwindigkeiten ausgelegt ist. Die durch den Luftstrahl erzeugte Widerstandserhöhung ist unkritisch, da in den Zeiten, in denen der zusätzliche Abtrieb benötigt wird, ohnehin die Geschwindigkeit des Fahrzeugs verringert werden muss. Zur Verstärkung des Luftstrahl-Effekts bei Kurvenfahrt kann im Bereich der Hinterkante des Flügels eine mechanische Klappe vorgesehen sein, unter Erhöhung des Luftwiderstands des Kraftfahrzeugs.
Der aus der DE 27 26 507 A1 bekannte starre Flügel, der auf das Fahrzeugdach aufgesetzt ist und dieses deutlich überragt, ist nicht mit einem Dachspoiler gemäß der Erfindung vergleichbar.
Aufgabe der Erfindung ist es, den aus der DE 100 28 696 A1 bekannten Dachspoiler dahingehend zu verbessern, dass der Luftwiderstandbeiwert des Fahrzeuges und/oder der Auftrieb an der Hinterachse verringert wird.
Diese Aufgabe wird durch einen Dachspoiler mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst.
Kerngedanke ist es hierbei, an einem Dachspoiler wenigstens zwei Störelemente anzuordnen, durch die eine definierte Ablösung der Luftströmung erzeugt wird. Durch den definierten Abriss der Strömung wird sowohl der Luftwiderstand als auch der Auftrieb an der Hinterachse verringert. Die wenigstens zwei Störelemente sind im seitlichen Randbereich des Dachspoilers vorgesehen und symmetrisch zur Fahrzeugmitte angeordnet. Der Dachspoiler erstreckt sich bevorzugt über einen wesentlichen Teil der Breite des Daches.
Zwar ist es aus der DE 40 14 380 A1 bekannt, im Bereich eines Heckspoilers ein Strömungsabreißelement vorzusehen, das den oberen Randbereich des Heckspoilers überragt und auf diese Weise ein definiertes Abreißen der Strömung bewirkt. Die bekannte Vorrichtung an einem Heckspoiler hat als „Störelement“ jedoch ein quer zur Fahrtrichtung verlaufendes, lang gestrecktes Profil und ist damit nicht mit dem an einem Dachspoiler punktuell angeordneten Störelement gemäß der Erfindung vergleichbar.
Dach und Dachspoiler sind bevorzugt als separate Bauteile ausgebildet. Die Erfindung umfasst jedoch auch alle integral oder einstückig mit dem Dach ausgebildeten Dachspoiler.
Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand von Unteransprüchen.
Ein mögliches Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird nachfolgend annähernd beschrieben. Die einzige Figur zeigt eine perspektivische Ansicht auf den Dachbereich eines Kraftfahrzeuges mit einem erfindungsgemäßen Dachspoiler, wobei der Bereich des Dachspoilers in einer Detaildarstellung nochmals vergrößert abgebildet ist.
Von einem nur ausschnittsweise dargestellten Fahrzeug ist in der Ansicht von schräg links hinten ein Bereich eines Daches 1 sowie ein Fahrzeugseitenbereich 2 mit einem hinteren Seitenfenster 3 sichtbar. Quer zur Fahrtrichtung FR erstreckt sich ein über die gesamte Breite des Daches 1 reichender Dachspoiler 4, der im vorliegenden Ausführungsbeispiel integral mit dem Dach 1 ausgebildet ist. Selbstverständlich kann der Dachspoiler 4 auch als separates Bauteil ausgebildet sein. Eine parallel zur Fahrtrichtung FR verlaufende Sicke 5 setzt sich im Dachspoiler 4 fort. Des weiteren ist im seitlichen Randbereich des Daches 1 eine längsverlaufende Vertiefung 6 (Zierleiste) vorgesehen. An den Dachabschnitt 1 schließt sich eine nicht näher dargestellte Heckscheibe 7 an.
Durch den Dachspoiler 4 wird im Betrieb des Fahrzeuges die Luftströmung durch den die Heckscheibe 7 teilweise überlappenden Dachspoiler 4 so geleitet, dass die Verschmutzung der Heckscheibe 7 reduziert wird. Außerdem bewirkt der Dachspoiler 4 eine Reduzierung des Strömungswiderstandes des Fahrzeuges und eine Verminderung des Auftriebes an der Hinterachse.
Um den Luftwiderstand und/oder den Auftrieb an der Hinterachse weiter zu verringern, ist im Seitenbereich 8 des Dachspoilers 4 ein aerodynamisches Störelement 10 vorgesehen. Der Dachspoiler 4 weist in seinem Seitenbereich 8 einen schräg bis senkrecht nach unten gerichteten Verlauf auf. Das Störelement 10 ist am unteren Ende des Seitenbereiches 8 des Dachspoilers 4 angeordnet.
Das Störelement 10 ist keilförmig ausgebildet, mit einer im Ausführungsbeispiel etwa dreieckförmigen Querschnittsfläche Q. Das Störelement 10 weitet sich dabei entgegen der Fahrtrichtung FR auf. Die dachseitige Anlagefläche des Störelementes 10 folgt mit ihrer Krümmung (gekrümmter Verlauf der Kante 11) der Kontur des Dachspoilers 4 in dessen Seitenbereich 8. Das Störelement 10 ist beispielsweise durch eine Verklebung mit dem Dachspoiler 4 verbunden. Alternativ kann das Störelement 10 integral mit dem Dachspoiler 4 ausgeführt sein, beispielsweise durch direktes Anspritzen des Störelementes 10 an einen aus einem Kunststoffmaterial bestehenden Dachspoiler 4.
Die Erstreckung des Störelementes 10 in Richtung senkrecht zum Dachspoiler 4 (nachfolgend als „Höhe“ h des Störelementes 10 bezeichnet) ist kleiner als seine Erstreckung entlang der Anlagefläche am Dachspoiler 4, senkrecht zur Fahrtrichtung FR (nachfolgend als „Breite“ b des Störelementes 10 bezeichnet). Die Erstreckung des Störelementes 10 parallel zur Fahrtrichtung (nachfolgend als „Länge“ I bezeichnet) ist etwa so groß wie seine Breite b, bevorzugt etwas kleiner.
Die Breite b des Störelementes 10 beträgt 2 bis 10 cm, bevorzugt 4 bis 8 cm, besonders bevorzugt 4 bis 6 cm, beispielsweise 5 cm. Die Höhe h des Störelementes 10 beträgt 0,5 bis 5 cm, bevorzugt 1 bis 3 cm, bevorzugt 1 bis 2 cm, beispielsweise 1,5 cm.
Die Länge I des Störelementes 10 beträgt 0,5 bis 10 cm, bevorzugt 1 bis 5 cm, beispielsweise 3 cm.
Abweichend vom Ausführungsbeispiel kann die obere Fläche 12 des Störelementes auch konkav oder konvex gewölbt sein. Auch kann die Kante 11 abgerundet sein, ebenso wie die weiteren Kanten 13 bis 15 abgerundet sein können. Je nach Ausführung des Fahrzeugs, des Dachs 1 und/oder des Dachspoilers 4 kann sich jedoch eine besonders hohe aerodynamische Wirksamkeit bei nicht gerundeten Kanten 13 und/oder 14 und/oder 15 ergeben.
Bevorzugt sind wenigstens zwei Störelemente 10 vorgesehen, die symmetrisch zur Fahrzeugmitte angeordnet sind. Im dargestellten Ausführungsbeispiel, bei dem lediglich die linke Fahrzeughälfte abgebildet ist, sind insgesamt zwei Störelemente 10 am Dachspoiler 4 vorgesehen. Abweichend hiervon können mehrere Störelemente 10 vorgesehen sein, bevorzugt im seitlich außen liegenden Bereich des Dachspoilers 4, wobei wiederum eine gerade Anzahl von Störelementen 10 anzustreben ist. Besonders wirkungsvoll ist das Störelement 10 dann, wenn es möglichst weit hinten (entgegen der Fahrtrichtung FR) am Dachspoiler 4 angeordnet ist. Bevorzugt schließt die hintere Fläche 17 des Störelements 10 mit der Hinterkante 9 des Dachspoilers 4 bündig ab.
Durch den erfindungsgemäßen Dachspoiler 4 mit wenigstens einem Störelement 10 wird eine Reduzierung des Luftwiderstandes erreicht und der Auftrieb des Fahrzeuges an der Hinterachse des Fahrzeuges verringert. Hierdurch wird eine Verringerung des Kraftstoffverbrauches und des CO₂-Ausstoßes sowie eine höhere erreichbare Endgeschwindigkeit des Fahrzeuges ermöglicht. Durch die Reduzierung des Auftriebes an der Hinterachse ergibt sich eine Verbesserung der Fahrstabilität und der Fahrdynamik.
Durch die Erfindung kann eine Reduzierung des Luftwiderstandkoeffizienten c_x um etwa 0,003 bis etwa 0,006 sowie eine Reduzierung des Auftriebkoeffizienten c_z2 um etwa 0,010 bis etwa 0,020 erzielt werden.

Claims

Dachspoiler für ein Fahrzeug, wobei der Dachspoiler am hinteren Ende des Fahrzeugdaches angeordnet ist und die Linie des Daches fortsetzt, dadurch gekennzeichnet, dass am Dachspoiler (4) wenigstens zwei Störelemente (10) vorgesehen sind, die eine definierte Ablösung der Luftströmung vom Dachspoiler (4) und damit eine Reduzierung des Luftwiderstands bewirken, wobei die wenigstens zwei Störelemente (10) in den seitlichen Randbereichen (8) des Dachspoilers (4) vorgesehen und symmetrisch zur Fahrzeugmitte angeordnet sind.
Dachspoiler nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass der Dachspoiler (4) in seinen seitlichen Randbereichen (8) einen schräg bis senkrecht abwärts gerichteten Verlauf aufweist und dass die Störelemente (10) in diesem schräg bis senkrecht abwärts gerichteten Verlauf des Dachspoilers (4) angeordnet sind.
Dachspoiler nach einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Störelement (10) etwa keilförmig ist und einen sich entgegen der Fahrtrichtung (FR) aufweitenden Verlauf aufweist.
Dachspoiler nach einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Ausdehnung (b) des Störelements (10) entlang seiner Anlagefläche am Dachspoiler (4), senkrecht zur Fahrtrichtung (FR) betrachtet, größer ist als seine Ausdehnung (h) in der Richtung senkrecht zur Anlagefläche am Dachspoiler (4).
Dachspoiler nach einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Ausdehnung (b) des Störelementes (10) entlang seiner Anlagefläche am Dachspoiler (4), senkrecht zur Fahrtrichtung (FR) betrachtet, 2 bis 10 cm, bevorzugt 4 bis 8 cm, besonders bevorzugt 4 bis 6 cm beträgt.
Dachspoiler nach einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Ausdehnung (h) des Störelementes (10) in der Richtung senkrecht zur Anlagefläche am Dachspoiler (4) 0,5 bis 5 cm, bevorzugt 1 bis 3 cm, besonders bevorzugt 1 bis 2 cm beträgt.
Dachspoiler nach einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Ausdehnung (I) des Störelementes (10) parallel zur Fahrtrichtung (FR) 0,5 bis 10 cm, bevorzugt 1 bis 5 cm beträgt.
Dachspoiler nach einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Störelement (10) wenigstens teilweise gerundete Kanten (11, 13, 14, 15) aufweist.
Dachspoiler nach einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Störelement (10) mit dem Dachspoiler (4) durch Verklebung verbunden ist.
Dachspoiler nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass das Störelement (10) integral mit dem Dachspoiler (4) ausgebildet ist.