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Stand der Technik
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Die Erfindung betrifft ein Nutzfahrzeug mit einem Fahrerhaus, in dessen Dach eine Dachluke vorgesehen ist, mit einer sich vom Dach aus nach oben und hinten schräg erstreckenden Luftleiteinrichtung zur strömungsgünstigen Anströmung eines hinter dem Fahrerhaus angeordneten Aufbaus oder Aufliegers, gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 1 oder 2.
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Nutzfahrzeug werden zur Verringerung des Luftwiderstands mit Luftleiteinrichtungen oder Dachspoilern versehen. Diese sollen den Zwischenraum zwischen der Dachoberfläche des Führerhauses und dem zumeist höheren Aufbau des Nutzfahrzeugs bzw. dem höheren Auflieger im Falle einer Zugfahrzeug-Anhängerkombination in der Weise überbrücken, dass die Luftströmung nicht abreißt bzw. es nicht zu allzu großen Verwirbelungen kommt. Solche Dachspoiler oder Luftleitflügel sind zur Anpassung an unterschiedlichen Höhen des Aufbaus bzw. des Aufliegers oft höhenverstellbar.
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Ein Nutzfahrzeug mit einer Luftleiteinrichtung ist aus der
DE 196 09 049 C1 bekannt. Dabei ist ein vorderer Abschnitt der Dachluke in Fahrtrichtung gesehen der Luftleiteinrichtung vorgeordnet. Um ein Ausklappen der Dachluke um einen bestimmten Winkel zum Öffnen zu ermöglichen, ist die Luftleiteinrichtung an ihrem vorderen Rand mit einer Aussparung versehen. Der Dachluke ist ein kurzer Luftleitflügel vorgeordnet, um eine Unterströmung der Luftleiteinrichtung aufgrund von durch die Aussparung hindurchströmenden Teilströmen des Fahrtwindes zu vermeiden. Weiterhin soll durch diese Maßnahme auch ein zugfreies Öffnen und Schließen der Dachluke auch während des Fahrbetriebs möglich sein.
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Aus der
DE 27 43 226 A1 ist ein Lastkraftwagen mit Fahrtwindabweiser bekannt.
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Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Nutzfahrzeug der eingangs erwähnten Art derart weiter zu entwickeln, dass die vorgesehene Luftleiteinrichtung technisch optimiert und zudem die Aerodynamik des Nutzfahrzeuges verbessert wird.
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Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch die Merkmale von Anspruch 1 oder 2 gelöst.
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Vorteile der Erfindung
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Die Erfindung schlägt vor, die Luftleiteinrichtung mit einer Öffnung für die Dachluke zu versehen, welche in Fahrtrichtung gesehen durch einen vorderen, vor der Dachluke angeordneten Abschnitt und durch einen hinteren, hinter der Dachluke angeordneten Abschnitt der Luftleiteinrichtung begrenzt ist, wobei der vordere Abschnitt und der hintere Abschnitt durch Seitenabschnitte miteinander in Verbindung stehen und der hintere Abschnitt der Luftleiteinrichtung einen zentralen eingezogenen Bereich aufweist, der als Luftleitkanal von dem hinteren Rand der Öffnung ausgehend ansteigt. Insbesondere durch diesen Luftleitkanal ergibt sich eine verbesserte Führung der Luftströmung hinter der Dachluke, wodurch deren Neigung zum Abreißen und die Ausbildung einer turbulenter Strömung während der Umlenkung vom Dach des Fahrerhauses zum Aufbau wesentlich reduziert wird.
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Nicht zuletzt kann die Luftleiteinrichtung wegen der Öffnung für die Dachluke ausreichend lang ausgeführt werden und sich auch bis in den vorderen Dachbereich hinein erstrecken, damit die Luftströmung ohne allzu große Umlenkung allmählich vom Dach zu dem demgegenüber höheren Aufbau oder Auflieger geleitet wird.
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Gemäß Anspruch 1 weist der als Luftleitkanal ausgebildete zentrale eingezogene Bereich in einem in Fahrtrichtung gesehen vorderen, unteren Bereich wenigstens eine in horizontaler Richtung quer zur Fahrtrichtung verlaufende Regenwasserseparation auf. Durch das Vorsehen der Regenwasserseparation kann in vorteilhafter Weise das aus der Öffnung der Luftleiteinrichtung ansteigende Regenwasser am Luftleitkanal aufgefangen werden und von der Dachluke weggeleitet werden.
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Das in dem Luftleitkanal nach unten fließende Regelwasser kann im unteren Bereich einer Schräge des Luftleitkanals durch das Vorsehen wenigstens einer Rinne oder durch Öffnungen aufgefangen und hinter der Dachluke auf das Dach abgeführt werden. Die Rinne oder die Öffnungen können so positioniert sein, dass sie im Ablösegebiet der Strömung des vor der Öffnung befindlichen Spoilers liegen und damit keine Auswirkung auf die Hauptluftströmung über die Luftleiteinrichtung haben.
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Gemäß Anspruch 2 ist erfindungsgemäß ein in Fahrtrichtung gesehen hinterer Bereich der Seitenabschnitte gegenüber dem als Luftleitkanal ausgebildeten zentralen eingezogenen Bereich spoilerartig angehoben. Durch die Öffnung in der Luftleiteinrichtung und des davor positionierten Spoilers wird ein Ablösegebiet induziert, welches die Aufbauvorderkante im Bereich der Öffnung aerodynamisch günstig abdeckt. Die negativen Staudruckgebiete, welche durch die freie Anströmung der Aufbauvorderkanten neben diesem Ablösegebiet entstehen, werden durch eine gezielte spoilerartige Anhebung der seitlichen Bereiche der Hinterkante der Luftleiteinrichtung vermieden. Durch die beiden voneinander unabhängig induzierten Ablösegebiete kann der Einstellbereich der Luftleiteinrichtung wesentlich reduziert werden und darüber hinaus der aerodynamische Wirksamkeit deutlich gesteigert werden.
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Durch die in den Unteransprüchen aufgeführten Maßnahmen sind vorteilhafte Weiterbildungen und Verbesserungen der in den Patentansprüchen 1 und 2 angegebenen Erfindung möglich.
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Besonders bevorzugt ist die Luftleiteinrichtung einstückig ausgebildet, d. h. der vordere Abschnitt, der hintere Abschnitt, die Seitenabschnitte und der Luftleitkanal sind in einem einzigen Bauteil integriert. Dies bedingt eine vereinfachte Montage der Luftleiteinrichtung, zumal Fehler, wie sie durch falsche Relativpositionierung einzelner Bauteile entstehen könnten, vermieden werden.
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Gemäß einer Fortbildung überdeckt der vordere Abschnitt der Luftleiteinrichtung die Dachluke in Fahrtrichtung höchstens teilweise. Die Überdeckung verhindert eine Luftströmung durch die Öffnung hindurch in die geöffnete Dachluke, so dass die Fahrerkabine des Nutzfahrzeugs zugfrei belüftet werden kann. Weiterhin kann während der Fahrt die Dachluke auch bei Regen geöffnet bleiben, weil durch die Überdeckung die regennasse Luft über die Dachluke geleitet wird. Da die Überdeckung höchstens teilweise erfolgt, d. h., dass stets eine gewisse Fläche der Dachluke unüberdeckt bleibt, wird andererseits ein erwünschter Lichteinfall in die Fahrerkabine durch die ggf. als transparentes Sonnendach ausgebildete Dachluke nicht behindert.
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Ein besonders günstiger Strömungsverlauf über die Dachluke hinweg ergibt sich, wenn der in Fahrtrichtung gesehen vordere Rand der Öffnung als Spoilerlippe ausgebildet ist, welche bezogen auf ihre Höhe den hinteren Rand der Öffnung überragt. Wenn zusätzlich der hintere Rand der Öffnung im Wesentlichen mit einem hinteren Ende der Dachluke fluchtet, kann diese in die Öffnung der Luftleiteinrichtung hineinklappen, wodurch sich ein vorteilhaft großer Öffnungswinkel der Dachluke ergibt.
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Weitere Vorteile ergeben sich aus den in den weiteren Unteransprüchen angegebenen Merkmalen.
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Figurenliste
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Nachstehend ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung in den Zeichnungen dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. In den Zeichnungen zeigen:
- 1 eine perspektivische Ansicht einer Luftleiteinrichtung gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung;
- 2 einen Längsschnitt entlang der Linie I-I von 1; und
- 3 einen Längsschnitt entlang der Linie II-II von 2.
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Beschreibung des Ausführungsbeispiels
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Ein Nutzfahrzeug ist mit einer in 1 bis 3 gezeigten, auf einem Dach 1 des Fahrerhauses 2 angeordneten Luftleiteinrichtung 4 versehen. Bei dem Fahrerhaus 2 kann es sich um ein Fahrerhaus eines Nutzfahrzeugs handeln, das ein Zugfahrzeug einer Zugfahrzeug-Auflieger-Kombination ist oder um ein Fahrerhaus eines Nutzfahrzeugs mit einem eignen Aufbau 6, wie hier gezeigt.
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2 zeigt einen Längsschnitt entlang der Linie I-I von 1. Wie aus 2 hervorgeht, ist eine vorzugsweise transparente Dachluke 8 als Sonnendach vorhanden, welche gegenüber dem Dach 1 um eine in Fahrtrichtung gesehen am vorderen Ende angeordnete Schwenkachse 10 bis zu einem bestimmten maximalen Winkel von der gezeigten geschlossenen Stellung in eine ausgeklappte Stellung verschwenkt werden kann. Da die Luftleiteinrichtung 4, im folgenden Dachspoiler genannt, in Fahrzeuglängsrichtung eine bestimmte Erstreckung aufweisen muss, um die Luftströmung ohne allzu große Umlenkung allmählich vom Dach 1 zu dem demgegenüber höheren Aufbau 6 zu leiten, ist in dem sich nach oben und hinten schräg erstreckenden Dachspoiler 4 eine Öffnung 12 vorgesehen, in welche die Dachluke 8 von unten her einklappen kann.
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Die Öffnung 12 ist in Fahrtrichtung gesehen durch einen vorderen, vor der Dachluke 8 angeordneten Abschnitt 14 und durch einen hinteren, hinter der Dachluke 8 angeordneten Abschnitt 16 des Dachspoilers 4 begrenzt, wobei der vordere Abschnitt 14 und der hintere Abschnitt 16 durch zwei armartige Seitenabschnitte 18 miteinander in Verbindung stehen.
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Darüber hinaus weist der hintere Abschnitt 16 des Dachspoilers 4 einen zentralen eingezogenen Bereich 20 auf, der als Luftleitkanal von einem hinteren Rand 22 der Öffnung ausgehend allmählich bis zu einen Niveau unterhalb der Seitenabschnitte 18 im Bereich des hinteren Abschnitts 16 des Dachspoilers 4 ansteigt. Dabei weist der Luftleitkanal 20 im Wesentlichen die gleiche Breite quer zur Fahrtrichtung auf wie die Öffnung 12, welche wiederum wenigstens die gleiche Breite wie die Dachluke 8 aufweist.
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1 und 3 zeigen, dass der als Luftleitkanal 20 ausgebildete zentrale eingezogene Bereich in einem in Fahrtrichtung gesehen vorderen, unteren Bereich wenigstens eine in horizontaler Richtung quer zur Fahrtrichtung verlaufende Regenwasserseparation 30 aufweist. 1 und 2 zeigen, dass ein in Fahrtrichtung gesehen hinterer Bereich 31 der Seitenabschnitte 18 gegenüber dem als Luftleitkanal 20 ausgebildeten zentralen eingezogenen Bereich spoilerartig angehoben ist. Die in 1 und 3 gezeigte, wenigstens eine Regenwasserseparation 30 ist solcherart an dem Luftkanal 20 positioniert, dass die bei Fahrzeugfahrt unterhalb des Bereiches der über die Luftleiteinrichtung 4 erfolgenden Hauptluftströmung angeordnet ist. Die Regenwasserseparation 30 kann entweder als eine Rinne oder als wenigstens eine Öffnung ausgebildet sein. Die wenigstens eine Rinne oder Öffnung kann ggf. Wasserauffang- bzw. Wasserableitelemente aufweisen.
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Die Regenwasserseparation 30 des Spoilerkonzeptes sieht vor, dass das Regenwasser, welches in dem aus der Öffnung 12 ansteigenden Luftleitkanal aufgefangen wird, nicht direkt durch denselben auf die Dachluke 8, sondern von dieser weggeleitet wird. Durch die Öffnung 12 in der Luftleiteinrichtung 4 und des davor positionierten Spoilers 14 wird ein Ablösegebiet induziert, welches eine Aufbauvorderkante im Bereich der Öffnung 12 aerodynamisch günstig abdeckt. Die negativen Staudruckgebiete, welche durch die freie Anströmung der Aufbauvorderkanten neben diesem Ablösegebiet entstehen, werden durch eine gezielte spoilerartige Anhebung der Seitenabschnitte 18 in einem hinteren Bereich 31 der Hinterkante der Luftleiteinrichtung 4 vermieden. Durch die beiden voneinander unabhängig induzierten Ablösegebiete kann der erforderliche Einstellbereich der Luftleiteinrichtung 4 wesentlich reduziert werden und darüber hinaus die aerodynamische Wirksamkeit der Luftleiteinrichtung 4 deutlich gesteigert werden. Das in dem Luftleitkanal 20 nach unten fließende Regenwasser wird im unteren Bereich einer Schräge durch eine Rinne 30 oder durch Öffnungen 30 aufgefangen und hinter der Dachluke 8 auf das Dach 1 abgeführt. Die Rinne oder die Öffnungen 30 sind so positioniert, dass sie im Ablösegebiet des vor der Öffnung 12 befindlichen Spoilers 14 liegen und damit keine Auswirkung auf die Hauptluftströmung über die Luftleiteinrichtung 4 haben.
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Besonders bevorzugt ist der Dachspoiler 4 einstückig ausgebildet, d.h. der vordere Abschnitt 14, der hintere Abschnitt 16, die Seitenabschnitte 18 und der Luftleitkanal 20 sind in einem einzigen Bauteil aus beispielsweise faserverstärktem Kunststoff integriert.
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3 zeigt einen Längsschnitt entlang der Linie II-II von 1. Wie 3 zeigt, überdeckt der vordere Abschnitt 14 des Dachspoilers die Dachluke 8 in Fahrtrichtung höchstens teilweise. Ein besonders günstiger Strömungsverlauf über die Dachluke 8 hinweg ergibt sich, wenn der in Fahrtrichtung gesehen vordere Rand 24 der Öffnung 12, der am vorderen Abschnitt 14 des Dachspoilers 4 angeordnet ist, als Spoilerlippe 26 ausgebildet ist. Darüber hinaus fluchtet der hintere Rand 22 der Öffnung 12 am hinteren Abschnitt 16 des Dachspoilers 4 im Wesentlichen mit dem hinteren Ende 28 der Dachluke 8. Dann kann die Dachluke 8 in die Öffnung 12 des Dachspoilers 4 hineinklappen.
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Abweichend von der hier gezeigten einstückigen Ausführung könnte zumindest ein Bereich des Dachspoilers 4 in Breite, Höhe oder Neigung einstellbar ausgebildet sein, um als standardisierte Baugruppe eine Anpassung an unterschiedliche Breiten von Dächern 1 und/oder an unterschiedliche Höhen von Aufbauten 6 oder Aufliegern zu ermöglichen.
