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Die Erfindung betrifft eine Motorraumverkleidung für einen Kraftwagen, gemäß Oberbegriff des Anspruchs 1.
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Um die verschärften Maßgaben zum Schutz von Fußgängern bei Unfällen mit Kraftfahrzeugen einzuhalten, muss das vordere Ende eines Kraftwagens so gestaltet sein, dass bei einem Aufprall eines Fußgängers bestimmte Belastungen nicht überschritten werden. Zu Testzwecken wird ein sogenannter Impaktor verwendet, der aus einem unteren und einem oberen Beinteil besteht, wobei die Beinteile über ein das Kniegelenk simulierendes Zwischenteil gelenkig miteinander verbunden sind. Beim Aufprall des Impaktors auf das vordere Ende des Kraftwagens dürfen dabei sowohl bestimmte Beschleunigungswerte wie auch der Winkel, um den sich das untere und das obere Beinteil bei einem Aufprall gegeneinander bewegen - der sogenannte Kniebiegewinkel - einen vorgegebenen Oberwert nicht überschreiten.
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Zur Minimierung dieses Kniebiegewinkels ist es aus dem Stand der Technik bereits bekannt, zusätzlich zu dem etwa auf in Kniehöhe angeordneten Stoßfänger einen bodennahen Spoiler vorzusehen, mit dem das untere Beinteil des Impaktors abgestützt werden kann.
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Aus der
DE 100 02 499 A1 geht ein Frontmodul hervor, das einen ein Außenverkleidungsteil tragenden Stoßfängerquerträger umfasst. Darüber hinaus ist über eine Mehrzahl von Verbindungsstegen ein weiterer Querträger an dem Stoßfängerquerträger festgelegt, der bodennahe in Fahrzeugquerrichtung verläuft. Über diesen weiteren Querträger ist ein Spoiler der Außenverkleidung des Frontmoduls bei einer Rückbewegung infolge einer eingeleiteten Aufprallkraft abgestützt, um in vorgeschriebener Weise den Kniebiegewinkel des Impaktors respektive eines Fußgängers zu minimieren. Als nachteilig bei diesem Frontmodul ist jedoch der Umstand anzusehen, dass die Konstruktion aus dem Stoßfängerquerträger und dem über mehrere Verbindungsstege darunter angeordneten weiteren Querträger nicht nur sehr aufwändig und demgemäß kostenintensiv ist, sondern darüber hinaus ein hohes Eigengewicht aufweist.
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Aus der
DE 100 37 051 A1 und
DE 199 34 141 A1 gehen jeweils ebenfalls ein Frontmodul mit einem Stoßfänger und einem darunter verlaufenden Spoiler hervor. Die dort jeweils eingesetzten Querträger zur rückwärtigen Abstützung des Stoßfängers sowie des Spoilers sind ebenfalls sehr aufwändig gestaltet und demgemäß kostenintensiv und schwer.
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Aus der
FR 2 859 970 A1 und der
JP 2002 274298 A geht jeweils eine gattungsgemäße Motorraumverkleidung hervor.
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Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, eine Motorraumverkleidung der hier angesprochenen Art zu schaffen, die einerseits eine gewichts- und kostengünstige Abstützung des Spoilers ermöglicht und bei der andererseits ein Wegklappen des Spoilers in Richtung nach unten wirksam vermieden werden kann.
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Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine Motorraumverkleidung mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen mit zweckmäßigen und nicht - trivialen Weiterbildungen der Erfindung sind in den übrigen Patentansprüchen beschrieben.
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Die unterhalb eines Motorraums im Frontbereich eines Kraftwagens angeordnete Motorraumverkleidung ist mit einer Mehrzahl von in Fahrzeuglängsrichtung verlaufenden Rippen versehen, welche über ihren Längenverlauf eine sich verändernde Rippenhöhe aufweisen. Die ohnehin vorhandene, in Fahrzeugquerrichtung verlaufende Motorverkleidung erhält somit die weitere Funktion, den Spoiler bei einer Rückbewegung infolge einer eingeleiteten Aufprallkraft abzustützen. Die bislang im Stand der Technik vorgesehene Abstützung des Spoilers über einen zusätzlichen Querträger oder dgl. Abstützelement ist somit nicht mehr notwendig. Darüber hinaus kann die Motorraumverkleidung beispielsweise als Kunststoffteil sehr gewichts- und kostengünstig gestaltet werden.
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Durch die Anordnung einer Mehrzahl von im Wesentlichen in Fahrzeuglängsrichtung verlaufenden Rippen kann zudem vermieden werden, dass die Motorraumverkleidung speziell in einem - in Fahrzeuglängsrichtung gesehen - mittleren Bereich ausknickt und die erfindungsgemäß geforderte Abstützung des Spoilers nicht weiter aufrecht erhalten werden kann. Vielmehr ist es erfindungsgemäß vorgesehen, dass durch die über ihren Längenverlauf sich veränderte Rippenhöhe eine erwünschte Ausbiegung bzw. Durchbiegung der Motorraumverkleidung in Richtung nach unten erreicht werden kann, die jedoch nicht zu deren Ausknickung führt.
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Dadurch, dass die Rippen in einem vorderen Bereich der Motorraumverkleidung höher gestaltet sind als in einem dahinterliegenden mittleren Bereich wird eine vorzugsweise erwünschte Ausbiegung bzw. Durchbiegung der Motorraumverkleidung in einem mittleren, zentralen Bereich ermöglicht. Dabei gewährleistet die geringere Rippenhöhe im mittleren Bereich der Motorraumverkleidung jedoch, dass diese nicht nach unten hin ausknicken kann. Vielmehr wird die Motorraumverkleidung bei einer unfallbedingten Rückbewegung des Spoilers lediglich um ein erwünschtes Maß nach unten durchgebogen, so dass die Motorraumverkleidung eine gleichbleibende Stützkraft ohne nennenswerte Kraftspitzen auf den Spoiler ausüben kann.
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Dadurch, dass die Rippen in einem hinteren Bereich der Motorraumverkleidung ebenfalls höher gestaltet sind als im davor liegenden mittleren Bereich wird ebenfalls erreicht, dass sich die Motorraumverkleidung in einem mittleren Bereich - und nicht in einem hinteren Bereich - nach unten hin durchbiegt.
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Umfasst der vordere Bereich der Motorraumverkleidung einen gegenüber dem dahinter liegenden mittleren Bereich steil aufragenden Kragenabschnitt, so kann zunächst ein ausreichender Freiraum für den oberhalb der Motorraumverkleidung angeordneten Motor geschaffen werden. Darüber hinaus kann auf einfache Weise die Rippenhöhe von zumindest einigen der Rippen dadurch erhöht werden, dass sich diese ausgehend vom mittleren Bereich bis an einen oberen Rand des Kragenabschnitts erstrecken, wodurch die Motorraumverkleidung an ihrem vorderen Ende besonders gut - mittels der bis zu dem oberen Rand des Kragenabschnitts verlaufenden Rippen - verstärkt ist.
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Ein hinterer Bereich der Motorraumverkleidung umfasst in vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung gegenüber dem davor liegenden mittleren Bereich eine Stufe, über die sich zumindest ein Teil der Rippen hinweg erstreckt. Über diese Stufe wird ein ausreichender Freiraum für den oberhalb der Motorraumverkleidung angeordneten Motor geschaffen. Durch die über die Stufe hinweg verlaufenden Rippen wird dabei gewährleistet, dass der hintere Bereich der Motorraumverkleidung besonders steif ausgebildet ist und nicht ausknickt.
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Weiterhin wird eine Ausführungsbeispiel bevorzugt, bei dem die Motorraumverkleidung mit einem Federbereich mit vertikalem Spiel in eine Nut des Spoilers eingreift, wobei eine Oberseite des Federbereichs in einem geringeren Höhenabstand zur zugehörigen Oberseite der Nut angeordnet ist als eine Unterseite des Federbereichs zur zugehörigen Unterseite der Nut. Zur Schaffung des vertikalen Spiels ist die Nut des Spoilers entsprechend größer ausgebildet als der Federbereich der Motorraumverkleidung. Mit anderen Worten gesagt ist der Federbereich der Motorraumverkleidung nicht fest innerhalb der Nut des Spoilers eingespannt. Vielmehr soll ein vertikales Spiel vorliegen, damit bei einer Rückbewegung infolge einer eingeleiteten Aufprallkraft kein unnötiges Moment auf die Motorraumverkleidung übertragen wird. Ein Abklappen des Spoilers in Richtung nach unten um seine in Fahrzeugquerrichtung verlaufende Längserstreckung wird dabei dadurch vermieden, dass sich dieser mit einer Vorderseite der Nut an der zugehörigen Vorderseite des Federbereichs und mit einer Oberseite der Nut an der zugehörigen Oberseite des Federbereichs abstützt. Durch diese winklige Abstützung wird erreicht, dass der Spoiler bei einer Rückverlagerung im Wesentlichen nicht nach unten weggeklappt wird, sondern vielmehr der Spoiler im Wesentlichen eine translatorische Rückbewegung in Richtung des Motorraums beschreibt.
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Ist die Vorderseite des Federbereichs im unbelasteten Zustand des Spoilers in einem Abstand hinter der Vorderseite der Nut angeordnet, so können Klappergeräusche zwischen dem Federbereich der Motorraumverkleidung und der Nut des Spoilers vermieden werden.
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Ein besonders steifer Spoiler kann geschaffen werden, wenn dieser ein Stützteil umfasst, innerhalb welchem die Nut eingeformt ist. Das Stützteil kann beispielsweise als Strangpressprofil aus einem Kunststoff oder einem kostengünstig bearbeitbaren Metall hergestellt sein.
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Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung eines bevorzugten Ausführungsbeispiels sowie anhand der Zeichnungen. Dabei zeigen:
- 1 eine schematische Perspektivansicht vom Motorraum heraus auf ein ausschnittsweise dargestelltes Frontmodul eines Kraftwagens, dessen bodennah angeordneter Spoiler ein Stützteil umfasst, welches über eine Motorraumverkleidung bei einer Rückbewegung infolge einer eingeleiteten Aufprallkraft abgestützt ist;
- 2 eine gegenüber von 1 vergrößerte schematische Perspektivansicht auf die ausschnittsweise erkennbare Motorraumverkleidung, welche mit einem Federbereich in eine Nut des Stützteils des Spoilers eingreift; und in
- 3 eine gegenüber den 1 und 2 vergrößerte schematische Perspektivansicht auf die ausschnittsweise erkennbare Motorraumverkleidung, deren Federbereich in die Nut des Stützteils des Spoilers eingreift.
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In 1 ist in schematischer Perspektivansicht - vom Motorraum her betrachtet - ausschnittsweise ein Frontmodul 10 am linken vorderen Ende des Kraftwagens dargestellt, welches ein in diesem Bereich die Außenbeplankung des Kraftwagens bildendes Außenverkleidungsteil 12 aus Kunststoff umfasst. Das Außenverkleidungsteil 12 grenzt mit einem etwa bogenförmigen Randbereich 14 an ein vorderes linkes Radhaus. Weiter umfasst das Außenverkleidungsteil 12 eine Einformung 16 für einen Frontscheinwerfer und eine Einformung 18 für einen Motorgrill. Unterhalb der Einformungen 16, 18 bildet das Außenverkleidungsteil 12 einen Stoßfänger 20 aus, der an seinem - in Fahrzeuglängsrichtung gesehen - rückwärtigen Ende von einem in Fahrzeugquerrichtung verlaufendem Formteil 22 aus Kunststoff stützend gehalten ist. In einem Höhenabstand unterhalb des Stoßfängers 20 bildet das Außenverkleidungsteil 12 einen Spoiler 24 aus, der im vorliegenden Ausführungsbeispiel in Fahrzeuglängsrichtung nach vorne gerichtet konusförmig zuläuft bzw. pfeilförmig gestaltet ist. Zwischen dem Stoßfänger 20 und dem Spoiler 24 ist eine Lufteinlassöffnung vorgesehen, welche von einem Gitter 26 überdeckt ist. Das Außenverkleidungsteil 12 mit dem Stoßfänger 20, dem Spoiler 24 und dem Gitter 26 ist im vorliegenden Ausführungsbeispiel als einteiliges Formelement gestaltet. Gleichfalls wäre es jedoch auch denkbar, das Außenverkleidungsteil 12 mehrteilig auszubilden.
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Aus 1 ist erkennbar, dass der Stoßfänger 20 und der Spoiler 24 - in Fahrzeuglängsrichtung betrachtet - etwa gleich weit nach vorne ragen bzw. dass der Stoßfänger 20 etwa vertikal oberhalb des Spoilers 24 endet. Hierdurch soll erreicht werden, dass im Falle eines Aufpralls eines Fußgängers der Kniebiegewinkel seiner Beine minimiert wird.
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Der bodennahe Spoiler 24 umfasst ein Stützteil 28, welches im vorliegenden Ausführungsbeispiel - im Querschnitt gesehen - etwa trapezförmig ausgebildet ist. Dieses Stützteil 28 kann beispielsweise aus einem Kunststoff oder Metall hergestellt sein und wird im vorliegenden Ausführungsbeispiel von vorne her von dem den Spoiler 24 bildenden Bereich des Außenverkleidungsteils 12 umgriffen. Dabei ist das Außenverkleidungsteil 12 mit dem dahinter angeordneten Stützteil 28 fest verbunden. Anstelle der hier gewählten zweiteiligen Ausgestaltung des Spoilers 24 wäre gleichfalls auch eine einteilige Gestaltung denkbar. Es ist erkennbar, dass sich das Stützteil 28 im Wesentlichen über die gesamte Kraftwagenbreite bis in einen Eckbereich des Außenverkleidungsteils 12 erstreckt. Der Motorraum des Kraftwagens ist nach unten hin durch eine im vorliegenden Ausführungsbeispiel als einteiliges Kunststoffteil gestaltete Motorraumverkleidung 30 abgedeckt, welche sich ebenfalls im Wesentlichen über die gesamte Fahrzeugbreite des Kraftwagens bis zu einem seitlichen Bereich des Außenverkleidungsteils 12 hin erstreckt.
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Die Motorraumverkleidung 30 ist im vorliegenden Ausführungsbeispiel über nicht dargestellte Halteteile an der Vorbaustruktur des Kraftwagens bzw. an der Tragstruktur des Frontmoduls 10 befestigt. Nach hinten hin erstreckt sich die Motorraumverkleidung 30 bis etwa zum vorderen Ende des Bodenbereichs bzw. bis zu einer vorderen Stirnwand der Kraftfahrzeug- Tragstruktur. Um bei einer Rückbewegung des Spoilers 24 infolge eines Unfalls mit einem Fußgänger eine rückwärtige Abstützung des Spoilers 24 bzw. des Stützteils 28 zu erreichen, ist die Motorraumverkleidung 30 auf im Weiteren unter Bezugnahme auf die 2 und 3 erläuterte Weise gegenüber dem Stützteil 28 angeordnet.
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Hierzu ist in 2 in gegenüber der 1 vergrößerter schematischer Perspektivansicht das linke vordere Ende des Kraftwagens im Bereich der Motorraumverkleidung 30 bzw. des Frontmoduls 10 gezeigt. Die Motorraumverkleidung 30 umfasst eine Mehrzahl von etwa in Fahrzeuglängsrichtung verlaufendenden Rippen 32, welche einen - in Fahrzeugquerrichtung betrachtet - rechteckigen Querschnitt aufweisen. Die Motorraumverkleidung 30 ist im Wesentlichen in einen vorderen Bereich 34, einen mittleren Bereich 36 und einen hinteren Bereich 38 aufgeteilt. Insbesondere in Zusammenschau von 2 mit 3, welche in schematischer Perspektivansicht eine ausschnittsweise Vergrößerung des Spoilers 24 mit dem Stützteil 28 sowie der Motorraumverkleidung 30 darstellt, wird erkennbar, dass der vordere Bereich 34 der Motorraumverkleidung 30 einen gegenüber dem dahinterliegenden mittleren Bereich steil aufragenden Kragenabschnitt 40 aufweist, der im Bereich eines oberen Randes 42 in einen im Weiteren noch näher erläuterten Federbereich 44 der Motorraumverkleidung 30 übergeht. Insbesondere aus 3 ist dabei erkennbar, dass der Kragenabschnitt 40 des vorderen Bereichs 34 der Motorraumverkleidung 30 eine sich verändernde Kragenhöhe aufweist, wobei die Kragenhöhe in einem mittleren, Fahrzeugmittigen Bereich kleiner ausgebildet ist als in einem äußeren, fahrzeugaußenseitigen Bereich. Während die nahe der Fahrzeugmitte verlaufenden Rippen 32 in einem Höhenabstand unterhalb des Randes 42 enden, erstrecken sich die äußeren, nahe der Fahrzeugaußenseite verlaufenden Rippen 32 bis an den oberen Rand 42 des Kragenabschnitts 40 nahe des Federabschnitts 44.
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Betrachtet man in 2 den hinteren Bereich 38 der Motorraumverkleidung 30, so wird erkennbar, dass sich hinter dem mittleren Bereich 36 eine Stufe 46 mit einem etwa bogenförmigen Abschnitt 48 und einem waagrechten Abschnitt 50 der Motorraumverkleidung 30 anschließt. Die Rippen 32 erstrecken sich dabei über die Stufe 46 hinweg bis annähernd zum hinteren Ende der Motorraumverkleidung 30. Dabei weisen die Rippen 32 nach hinten hin eine größere Steigung auf als im mittleren Bereich 36 der Motorraumverkleidung 30. Insgesamt ergibt sich somit insbesondere für die äußeren, nahe der Fahrzeugaußenseite verlaufenden Rippen 32 eine sich über ihren Längenverlauf verändernde Rippenhöhe. Demgemäß ist die Rippenhöhe der äußeren Rippen 32 im Bereich des Kragenabschnitts 40 besonders groß, verringert sich dann im Übergangsbereich zum mittleren Bereich 36 der Motorraumverkleidung 30 hin und bleibt in diesem dann zumindest annähernd konstant. Im Übergangsbereich zwischen dem mittleren Bereich 36 und dem hinteren Bereich 38 der Motorraumverkleidung 30 - also nahe der Stufe 46 - vergrößert sich dann die Rippenhöhe wiederum, bis diese am hinteren Ende der Motorraumverkleidung 32 ein Maximum erreicht.
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Durch die im vorderen und hinteren Bereich 34, 38 vorgesehene größere Rippenhöhe der Rippen 32 ergibt sich bei einer Rückbewegung infolge einer in den Spoiler 24 eingeleiteten Aufprallkraft die erwünschte Durchbiegung des mittleren Bereichs 36 der Motorraumverkleidung 30, ohne dass in diesem Bereich jedoch eine Ausknickung der Motorraumverkleidung 34 in Richtung nach unten stattfindet. Vielmehr bewirkt die Auswölbung des mittleren Bereichs 36 wird eine konstante Stützkraft der Motorraumverkleidung 32, die der in den Spoiler 24 eingeleiteten Aufprallkraft entgegenwirkt. Die Ausbiegung des mittleren Bereichs 36 wird dabei durch die insgesamt leicht gewölbte Form des mittleren Bereichs 36 unterstützt.
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Aus 3 wird insbesondere der Eingriff des vorderen Federbereichs 44 der Motorraumverkleidung 30 in eine Nut 52 des Stützteils 28 deutlich. Die Nut 52 ist im Wesentlichen U-förmig ausgestaltet und umfasst eine Oberseite 54, eine Vorderseite 56 und eine Unterseite 58. Der Abstand zwischen der Oberseite 54 und der Unterseite 58 ist so ausgestaltet, dass der Federbereich 44 mit einem vertikalen Spiel in die Nut 52 eingreift. Dabei ist der Höhenabstand ho zwischen einer Oberseite 60 des Federbereichs 44 und der zugehörigen Oberseite 54 der Nut 52 kleiner ausgebildet als der Höhenabstand ho zwischen einer Unterseite 62 des Federbereichs 44 und der Unterseite 58 der Nut 52. Gleichfalls ist eine Vorderseite 64 des Federbereichs 44 in einem Abstand hinter der Vorderseite 56 der Nut 52 angeordnet. Bei einer unfallbedingten Rückbewegung infolge einer eingeleiteten Aufprallkraft kommt somit die Oberseite 60 des Federelements sehr schnell mit der Oberseite 54 der Nut beziehungsweise die Vorderseite 64 des Federelements 44 mit der Vorderseite 56 der Nut 52 in Anlage, so dass sich insgesamt eine winklige Abstützung der Oberseite 54 und der Vorderseite 56 der Nut 52 an der Oberseite 60 und der Vorderseite 64 des Federelements 44 ergibt. Hierdurch wird gewährleistet, dass der Spoiler 24 bei einer unfallbedingten Rückbewegung nicht nach unten hin wegklappt, sondern vielmehr eine im Wesentlichen translatorische Bewegung in Fahrzeuglängsrichtung nach hinten beschreibt. Wie aus den 2 und 3 erkennbar, stehen von der Unterseite 58 der Nut 52 in Fahrzeuglängsrichtung sich erstreckende Stege 66 erhaben ab, auf denen sich die Unterseite 62 des Federbereichs 44 abstützen kann. Schließlich ist aus erkennbar, dass sich der Federbereich 44 im Querschnitt in Richtung nach vorne konisch verjüngt.
