DE102007022298A1 - Unterbodenverkleidung für ein Kraftfahrzeug - Google Patents
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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 und2B unterschiedliche Stellungen eines Verschlusselements nach einem zweiten Ausführungsbeispiel, -
3A und3B unterschiedliche Stellungen eines Verschlusselements nach einem dritten Ausführungsbeispiel, und -
3C einen Schnitt entlang der Linie C-C in3B . - In
1 ist schematisch von einem Kraftfahrzeug lediglich ein zu kühlendes Aggregat1 , hier eine Antriebsmaschine2 mit einem daran befestigten Getriebe3 , und eine Unterbodenverkleidung4 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 Aggregat1 kann beispielsweise die Antriebsmaschine2 und/oder das Getriebe3 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 Unterbodenverkleidung4 , strömt während der Fahrt des Kraftfahrzeugs ein Fahrtluftstrom5 , der durch einen Pfeil angedeutet ist. In der Unterbodenverkleidung4 ist zumindest eine Einlassöffnung6 ausgebildet, die vorzugsweise benachbart des zu kühlenden Aggregats1 in der Unterbodenverkleidung4 ausgebildet ist. An die Einlassöffnung6 schließt sich ein Luftleitkanal7 an, der hier aufwärtsgerichtet verläuft und mit einer Auslassöffnung8 auf das Aggregat1 gerichtet ist, so dass ein von dem Fahrtluftstrom5 abgezweigter Kühlluftstrom9 , der ebenfalls durch einen Pfeil dargestellt ist, zu dem zu kühlenden Aggregat1 geleitet werden kann. Ein Restluftstrom5' strömt an der Unterbodenverkleidung4 entlang weiter. Der Luftleitkanal7 kann – wie gezeigt – geradlinig und/oder gekrümmt, ggf. auch seitlich gekrümmt, zwischen der Einlassöffnung6 und der Auslassöffnung8 verlaufen. Zur Abzweigung mehrerer Kühlluftströme9 kann eine entsprechende Anzahl von solchen Einlassöffnungen6 an verschiedenen Stellen der Unterbodenverkleidung4 für das eine Aggregat1 oder mehrere Aggregate1 vorgesehen sein. Im Folgenden wird jedoch nur eine einzige Einlassöffnung6 beispielhaft beschrieben. - Der Einlassöffnung
6 ist ein flächiges Verschlusselement10 zugeordnet, welches über einen separaten Antrieb11 bzw. Fremdantrieb in verschiedene Stellungen bewegbar ist. In1 ist das Verschlusselement10 in einer Freigabestellung FS bzw. Offenstellung gezeigt, in der die Einlassöffnung6 bzw. der Querschnitt des Luftleitkanals7 vollständig geöffnet ist, um den maximalen Kühlluftstrom9 zu dem Aggregat1 zu leiten. Aus einer lediglich in3A gezeigten Verschlussstellung SV bzw. Schließstellung wird das Verschlusselement10 in Pfeilrichtung12 von dem Antrieb11 geöffnet und in entgegen gesetzter Richtung wieder verschlossen. Über den Antrieb11 kann das Verschlusselement10 jedoch auch in eine oder mehrere verschiedene Zwischenstellungen gebracht werden, in denen der Einlassquerschnitt der Einlassöffnung6 mehr oder weniger freigegeben ist. Beispielhaft ist in2A eine solche Zwischenstellung ZS gezeigt, die das Verschlusselement10 zwischen der Verschlussstellung SV und der Freigabe- oder Betriebsstellung FS einnehmen kann. Gesteuert wird der Antrieb11 von einer Steuerungseinrichtung13 , die über zumindest einen Sensor14 zumindest einen Betriebszustand des Aggregats1 überwacht, so dass der Antrieb11 in Abhängigkeit eines Soll- und Grenzwertes des Betriebszustandes über die Steuereinrichtung13 das Verschlusselement10 bedarfsgerecht bewegt. Mithin kann das Verschlusselement10 je nach Betriebszustand des Aggregats1 und/oder in Abhängigkeit einer Fahrgeschwindigkeit des Kraftfahrzeugs die Einlassöffnung6 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 Verschlusselement10 als zumindest abschnittweise flexibles Flächenelement15 ausgeführt, das somit über den Antrieb11 in die Freigabestellung FS bzw. die Verschlussstellung SV und die Zwischenstellungen ZS beispielsweise um eine Befestigungswurzel15' biegbar ist. In der Freigabestellung FS kann es – wie dargestellt – einen Kanalwandabschnitt des Luftleitkanals7 bilden. - In den
1 ,2A ,2B ,3A ,3B und3C 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 in2A bzw.2B gezeigt ist, ist das Verschlusselement10 als linear bewegbarer Schieber16 ausgeführt, der in2A in einer Zwischenstellung ZS bzw. Teilöffnungsstellung gezeigt ist, in der ein verringerter Teilluftstrom als Kühlluftstrom9 von dem Hauptluftstrom5 abgezweigt wird. Über den Antrieb11 ist der Schieber16 in Doppelpfeilrichtung17 in die vollständige Freigabestellung FS, wie dies in2B gezeigt ist, oder in die Verschlussstellung SV verschiebbar, in der die Einlassöffnung6 vollständig verschlossen ist. Der Schieber16 ist vorzugsweise als formsteifes, flächiges Element ausgeführt, dessen Schieberichtung (Doppelpfeil17 ) bevorzugt etwa parallel zur Unterbodenverkleidung4 verläuft; eine andere Orientierung der Schieberichtung ist alternativ denkbar. - Nach dem in
3A dargestellten dritten Ausführungsbeispiel ist für eine Unterbodenverkleidung4 ein Verschlusselement10 als um eine Achse18 in Doppelpfeilrichtung17' schwenkbare Klappe19 ausgeführt, die in3A in der Verschlussstellung SV und in der3B in der Freigabestellung FS gezeigt ist. Gemäß3A ist die Einlassöffnung6 vollständig von dem Verschlusselement10 verschlossen, so dass der Luftstrom5 ungehindert vorbeiströmen kann, was sinngemäß für die vorstehend beschrieben Verschlusselemente10 ebenso gilt. In der Verschlussstellung SV steht das Verschlusselement10 also nicht in Richtung der Fahrbahn über, sondern liegt vielmehr in der Ebene oder innerhalb der Unterbodenverkleidung4 . - In
3B ist die Einlassöffnung6 geöffnet, so dass der Kühlluftstrom9 abgezweigt werden kann. Wie3C im Schnitt C-C zeigt, ist die Klappe19 mit einem Klappenboden20 sowie Seitenwänden21 und22 ausgestattet, so dass sich ein definierter Öffnungsquerschnitt für die Abzweigung des Kühlluftstromes9 ergibt. Die Klappe19 verlängert somit den Luftleitkanal7 über die Unterbodenverkleidung4 hinaus in Richtung der nicht gezeigten Fahrbahn. - ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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- Zitierte Patentliteratur
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- - DE 3716701 A1 [0002]
Claims (6)
- 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.
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