DE102007022298A1

DE102007022298A1 - Unterbodenverkleidung für ein Kraftfahrzeug

Info

Publication number: DE102007022298A1
Application number: DE102007022298A
Authority: DE
Inventors: Thomas Dr. Wolf
Original assignee: Dr Ing HCF Porsche AG
Current assignee: Dr Ing HCF Porsche AG
Priority date: 2007-05-12
Filing date: 2007-05-12
Publication date: 2008-11-13
Anticipated expiration: 2027-05-13
Also published as: DE102007022298B4

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Unterbodenverkleidung (4) für ein Kraftfahrzeug mit einem zu kühlenden Aggregat (1), die eine Einlassöffnung (6) für einen unterhalb der Unterbodenverkleidung (4) strömenden Luftstrom (5) aufweist, die sich erfindungsgemäß dadurch auszeichnet, dass der Einlassöffnung (6) ein angetriebenes Verschlusselement (10) zugeordnet ist, das die Einlassöffnung (6) in Abhängigkeit eines Betriebszustandes des Aggregats (1) und/oder einer Fahrgeschwindigkeit des Kraftfahrzeugs verschließt oder zumindest teilweise freigibt.

Description

Bei der Erfindung wird ausgegangen von einer Unterbodenverkleidung für ein Kraftfahrzeug, gemäß Oberbegriff des Patentanspruchs 1.
Aus der DE 37 16 701 A1 ist eine gattungsbildende Unterbodenverkleidung für ein Kraftfahrzeug bekannt, welches mit einem zu kühlenden Aggregat, hier eine Antriebsmaschine, ausgestattet ist. In der Unterbodenverkleidung ist eine Einlassöffnung für einen unterhalb der Unterbodenverkleidung strömenden Luftstrom vorgesehen, der während der Fahrt des Kraftfahrzeugs über ein Luftleitelement ständig zu dem Antriebsaggregat geleitet wird.
Aufgabe der Erfindung ist es, eine derartige Unterbodenverkleidung zu optimieren.
Gelöst wird diese Aufgabe mit einer Unterbodenverkleidung, die die in Anspruch 1 genannten Merkmale aufweist. Ausführungsbeispiele und Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.
Die mit der Erfindung erzielten Vorteile sind darin zu sehen, dass durch das erfindungsgemäße Verschlusselement für die Einlassöffnung je nach Kühlungsbedarf des Aggregats mehr oder weniger Luft durch die Einlassöffnung einströmen kann. Neben dem Erzielen der gewünschten Kühlwirkung für das Aggregat dient das erfindungsgemäße Verschlusselement auch der Senkung des Luftwiderstands durch Optimierung des Strömungsverlaufs unterhalb des Kraftfahrzeugs. Ferner ist vorteilhaft, dass durch das erfindungsgemäße Verschlusselement ein negativer Einfluss der Einlassöffnung auf den aerodynamischen Widerstand und die Auftriebskräfte des Kraftfahrzeugs deutlich reduziert werden kann, da die Einlassöffnung nur nach Kühlbedarf des Aggregats geöffnet bzw. zumindest teilweise freigegeben wird. Mit dem erfindungsgemäßen Verschlusselement wird also während des Betriebs bzw. Fahrt des Fahrzeugs der Öffnungsquerschnitt der Einlassöffnung verändert. Dafür ist das Verschlusselement von einem separaten Antrieb bewegbar.
Bei einem Ausführungsbeispiel der Erfindung ist vorgesehen, dass das Verschlusselement durch eine schwenkbare Klappe gebildet wird, die in einem ausgeschwenkten Zustand über die Unterbodenverkleidung nach unten, also in Richtung der Fahrbahn, hervorsteht.
Nach einem anderen Ausführungsbeispiel kann das Verschlusselement durch einen linear bewegbaren Schieber gebildet sein, der die Einlassöffnung ähnlich einer Blende verschließen bzw. zumindest teilweise freigeben kann.
Nach einem weiteren Ausführungsbeispiel kann das Verschlusselement als flexibles Flächenelement realisiert sein, das durch Biegung so verformt wird, dass die Einlassöffnung mehr oder weniger freigegeben bzw. verschlossen ist.
Nach einer Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass das Verschlusselement über seinen Antrieb in zumindest eine Zwischenstellung bewegbar ist, um die unterschiedlichen Einlassquerschnitte an der Einlassöffnung bereitstellen zu können, wodurch unterschiedliche Kühlluftbedarfe abgedeckt werden können.
Nach einer Weiterbildung der Erfindung ist ferner vorgesehen, dass sich an die Einlassöffnung ein Luftleitkanal anschließt, der eine in Richtung des Aggregats gerichtete Auslassöffnung aufweist, um den über die Einlassöffnung zugeführten Luftstrom gezielt auf das Aggregat leiten zu können.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand von Ausführungsbeispielen mit Bezug auf die Zeichnung näher erläutert. Es zeigen in Schnittdarstellung:
1 für ein Kraftfahrzeug schematisch eine Unterbodenverkleidung mit einem Verschlusselement nach einem ersten Ausführungsbeispiel,
2A und 2B unterschiedliche Stellungen eines Verschlusselements nach einem zweiten Ausführungsbeispiel,
3A und 3B unterschiedliche Stellungen eines Verschlusselements nach einem dritten Ausführungsbeispiel, und
3C einen Schnitt entlang der Linie C-C in 3B.
In 1 ist schematisch von einem Kraftfahrzeug lediglich ein zu kühlendes Aggregat 1, hier eine Antriebsmaschine 2 mit einem daran befestigten Getriebe 3, und eine Unterbodenverkleidung 4 ausschnittweise dargestellt, die Teile des Unterbodens (nicht gezeigt) des Kraftfahrzeugs teilweise oder den gesamten Unterboden des Kraftfahrzeugs vollständig abdecken kann und insbesondere als aerodynamische Verkleidung des Unterbodens wirkt. Das zu kühlende Aggregat 1 kann beispielsweise die Antriebsmaschine 2 und/oder das Getriebe 3 und/oder eine Baugruppen davon und/oder eine Radbremse und/oder zumindest ein anderes Bauteil des Kraftfahrzeugs mit einem Kühlbedarf sein.
Unterhalb der Unterbodenverkleidung 4, also zwischen einer hier nicht dargestellten Fahrbahn und der Unterbodenverkleidung 4, strömt während der Fahrt des Kraftfahrzeugs ein Fahrtluftstrom 5, der durch einen Pfeil angedeutet ist. In der Unterbodenverkleidung 4 ist zumindest eine Einlassöffnung 6 ausgebildet, die vorzugsweise benachbart des zu kühlenden Aggregats 1 in der Unterbodenverkleidung 4 ausgebildet ist. An die Einlassöffnung 6 schließt sich ein Luftleitkanal 7 an, der hier aufwärtsgerichtet verläuft und mit einer Auslassöffnung 8 auf das Aggregat 1 gerichtet ist, so dass ein von dem Fahrtluftstrom 5 abgezweigter Kühlluftstrom 9, der ebenfalls durch einen Pfeil dargestellt ist, zu dem zu kühlenden Aggregat 1 geleitet werden kann. Ein Restluftstrom 5' strömt an der Unterbodenverkleidung 4 entlang weiter. Der Luftleitkanal 7 kann – wie gezeigt – geradlinig und/oder gekrümmt, ggf. auch seitlich gekrümmt, zwischen der Einlassöffnung 6 und der Auslassöffnung 8 verlaufen. Zur Abzweigung mehrerer Kühlluftströme 9 kann eine entsprechende Anzahl von solchen Einlassöffnungen 6 an verschiedenen Stellen der Unterbodenverkleidung 4 für das eine Aggregat 1 oder mehrere Aggregate 1 vorgesehen sein. Im Folgenden wird jedoch nur eine einzige Einlassöffnung 6 beispielhaft beschrieben.
Der Einlassöffnung 6 ist ein flächiges Verschlusselement 10 zugeordnet, welches über einen separaten Antrieb 11 bzw. Fremdantrieb in verschiedene Stellungen bewegbar ist. In 1 ist das Verschlusselement 10 in einer Freigabestellung FS bzw. Offenstellung gezeigt, in der die Einlassöffnung 6 bzw. der Querschnitt des Luftleitkanals 7 vollständig geöffnet ist, um den maximalen Kühlluftstrom 9 zu dem Aggregat 1 zu leiten. Aus einer lediglich in 3A gezeigten Verschlussstellung SV bzw. Schließstellung wird das Verschlusselement 10 in Pfeilrichtung 12 von dem Antrieb 11 geöffnet und in entgegen gesetzter Richtung wieder verschlossen. Über den Antrieb 11 kann das Verschlusselement 10 jedoch auch in eine oder mehrere verschiedene Zwischenstellungen gebracht werden, in denen der Einlassquerschnitt der Einlassöffnung 6 mehr oder weniger freigegeben ist. Beispielhaft ist in 2A eine solche Zwischenstellung ZS gezeigt, die das Verschlusselement 10 zwischen der Verschlussstellung SV und der Freigabe- oder Betriebsstellung FS einnehmen kann. Gesteuert wird der Antrieb 11 von einer Steuerungseinrichtung 13, die über zumindest einen Sensor 14 zumindest einen Betriebszustand des Aggregats 1 überwacht, so dass der Antrieb 11 in Abhängigkeit eines Soll- und Grenzwertes des Betriebszustandes über die Steuereinrichtung 13 das Verschlusselement 10 bedarfsgerecht bewegt. Mithin kann das Verschlusselement 10 je nach Betriebszustand des Aggregats 1 und/oder in Abhängigkeit einer Fahrgeschwindigkeit des Kraftfahrzeugs die Einlassöffnung 6 verschließen oder zumindest teilweise freigeben, also während der Fahrt des Kraftfahrzeugs in der üblichen Vorwärtsfahrtrichtung FR in die verschiedenen Stellungen SV, FS und ZS bewegt werden.
Nach dem ersten Ausführungsbeispiel gemäß 1 ist das Verschlusselement 10 als zumindest abschnittweise flexibles Flächenelement 15 ausgeführt, das somit über den Antrieb 11 in die Freigabestellung FS bzw. die Verschlussstellung SV und die Zwischenstellungen ZS beispielsweise um eine Befestigungswurzel 15' biegbar ist. In der Freigabestellung FS kann es – wie dargestellt – einen Kanalwandabschnitt des Luftleitkanals 7 bilden.
In den 1, 2A, 2B, 3A, 3B und 3C sind gleiche bzw. gleichwirkende Teile durchgängig mit denselben Bezugszeichen versehen, so dass auf die jeweiligen Beschreibungsteile für sämtliche Ausführungsbeispiele verwiesen werden kann.
Nach einem zweiten Ausführungsbeispiel eines Verschlusselements 10, das in 2A bzw. 2B gezeigt ist, ist das Verschlusselement 10 als linear bewegbarer Schieber 16 ausgeführt, der in 2A in einer Zwischenstellung ZS bzw. Teilöffnungsstellung gezeigt ist, in der ein verringerter Teilluftstrom als Kühlluftstrom 9 von dem Hauptluftstrom 5 abgezweigt wird. Über den Antrieb 11 ist der Schieber 16 in Doppelpfeilrichtung 17 in die vollständige Freigabestellung FS, wie dies in 2B gezeigt ist, oder in die Verschlussstellung SV verschiebbar, in der die Einlassöffnung 6 vollständig verschlossen ist. Der Schieber 16 ist vorzugsweise als formsteifes, flächiges Element ausgeführt, dessen Schieberichtung (Doppelpfeil 17) bevorzugt etwa parallel zur Unterbodenverkleidung 4 verläuft; eine andere Orientierung der Schieberichtung ist alternativ denkbar.
Nach dem in 3A dargestellten dritten Ausführungsbeispiel ist für eine Unterbodenverkleidung 4 ein Verschlusselement 10 als um eine Achse 18 in Doppelpfeilrichtung 17' schwenkbare Klappe 19 ausgeführt, die in 3A in der Verschlussstellung SV und in der 3B in der Freigabestellung FS gezeigt ist. Gemäß 3A ist die Einlassöffnung 6 vollständig von dem Verschlusselement 10 verschlossen, so dass der Luftstrom 5 ungehindert vorbeiströmen kann, was sinngemäß für die vorstehend beschrieben Verschlusselemente 10 ebenso gilt. In der Verschlussstellung SV steht das Verschlusselement 10 also nicht in Richtung der Fahrbahn über, sondern liegt vielmehr in der Ebene oder innerhalb der Unterbodenverkleidung 4.
In 3B ist die Einlassöffnung 6 geöffnet, so dass der Kühlluftstrom 9 abgezweigt werden kann. Wie 3C im Schnitt C-C zeigt, ist die Klappe 19 mit einem Klappenboden 20 sowie Seitenwänden 21 und 22 ausgestattet, so dass sich ein definierter Öffnungsquerschnitt für die Abzweigung des Kühlluftstromes 9 ergibt. Die Klappe 19 verlängert somit den Luftleitkanal 7 über die Unterbodenverkleidung 4 hinaus in Richtung der nicht gezeigten Fahrbahn.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

- DE 3716701 A1 [0002]

Claims

Unterbodenverkleidung (4) für ein Kraftfahrzeug mit einem zu kühlenden Aggregat (1), die eine Einlassöffnung (6) für einen unterhalb der Unterbodenverkleidung (4) strömenden Luftstrom (5) aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass der Einlassöffnung (6) ein angetriebenes Verschlusselement (10) zugeordnet ist, das die Einlassöffnung (6) in Abhängigkeit eines Betriebszustandes des Aggregats (1) und/oder einer Fahrgeschwindigkeit des Kraftfahrzeugs verschließt oder zumindest teilweise freigibt.
Unterbodenverkleidung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Verschlusselement (10) eine schwenkbare Klappe (19) ist.
Unterbodenverkleidung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Verschlusselement (10) ein linear bewegbarer Schieber (16) ist.
Unterbodenverkleidung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Verschlusselement (10) ein flexibles Flächenelement (15) ist.
Unterbodenverkleidung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Verschlusselement (10) über seinen Antrieb (11) in zumindest eine Zwischenstellung (ZS) bewegbar ist.
Unterbodenverkleidung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass sich an die Einlassöffnung (6) ein Luftleitkanal (7) anschließt, der eine in Richtung des Aggregats (1) gerichtete Auslassöffnung (8) aufweist.