DE102007032322B4

DE102007032322B4 - Luftleiteinrichtung zur Anordnung im Heck- oder Dachbereich eines Kraftfahrzeuges

Info

Publication number: DE102007032322B4
Application number: DE102007032322.2A
Authority: DE
Inventors: Patrik Gisch; Richard Krestel
Original assignee: Dr Ing HCF Porsche AG
Current assignee: Dr Ing HCF Porsche AG
Priority date: 2007-07-11
Filing date: 2007-07-11
Publication date: 2023-06-15
Anticipated expiration: 2027-07-12
Also published as: DE102007032322A1

Abstract

Luftleiteinrichtung (2) zur Anordnung in einem Heck- oder Dachbereich eines Kraftfahrzeugs (1), mit einem sich quer zur Fahrzeuglängsachse erstreckenden Korpus (3) unterhalb dessen eine Heckscheibe (4) des Kraftfahrzeugs (1) angeordnet ist und unterhalb dessen sich ein Strömungsraum (9) definiert ist, dadurch gekennzeichnet, dass im Bereich der seitlichen Enden (5, 6) des Korpus (3) unterhalb der seitlichen Enden (5, 6) jeweils ein Leitelement (7, 8) mit einer dreieckförmigen Ausgestaltung vorgesehen ist, welches jeweils eine dem Strömungsraum (9) zugewandte Leitfläche zum Zurückhalten einer Fahrtwindquerströmung (12) aufweist, wobei die Leitelemente (7, 8) mittels einer Antriebseinrichtung aus einer eingefahrenen Ruhestellung in eine ausgefahrene Wirkstellung und umgekehrt verlagerbar sind, derart, dass die Leitelemente (7, 8) in der eingefahrenen Ruhestellung in Teilen der Luftleiteinrichtung versenkt sind.

Description

Die Erfindung betrifft eine Luftleiteinrichtung gem. dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.
Bei einem Kraftfahrzeug, insbesondere bei Sport- und Rennwagen, sind Luftleiteinrichtungen oder Spoiler zumeist starre Bauteile aus Kunststoff oder Metall welche den Auftrieb einer Karosserie durch die sie umströmende Luft während der Fahrt verringern sollen. Die Verringerung der Auftriebskraft verbessert die Übertragung von Kräften auf den Boden und damit auch die Fahreigenschaften (Querbeschleunigung und damit Kurvengeschwindigkeit, Fahrstabilität, Bremsweg aus hohen Geschwindigkeiten usw.) des Kraftfahrzeugs.
Nachteilig an den aus dem Stand der Technik bekannten Luftleiteinrichtungen ist jedoch, dass es im Bereich der seitlichen Enden der Luftleiteinrichtung zu störenden Verwirbelungen zwischen der teilweisen laminaren Fahrtwindströmung und einer vom Heckbereich aufströmenden Fahrtwindquerströmung kommt.
DE 10 2005 048 152 A1 offenbart eine Luftleiteinrichtung eines Lastkraftwagens, die im Dachbereich des Lastkraftwagens angeordnet ist. So verfügt die Luftleiteinrichtung über einen Dachspoiler. Ferner sind Sideflaps gezeigt, die sich an Seitenflächen des Fahrerhauses anschließen.
DE 102 28 658 A1 zeigt unterschiedliche Ausgestaltungen eines Heckbereichs eines Lastkraftwagens im Bereich einer Ladeklappe.
Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht nun darin, die oben genannten Verwirbelungen zu verhindern und somit den Luftwiderstand des Kraftfahrzeugs durch aerodynamische Optimierung zu verbessern.
Diese Aufgabe wir durch eine Luftleiteinrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen definiert.
Die erfindungsgemäße Luftleiteinrichtung ist dadurch gekennzeichnet, dass im Bereich der seitlichen Enden des Korpus unterhalb der seitlichen Enden der Luftleiteinrichtung jeweils ein Leitelement mit einer dreieckförmigen Ausgestaltung vorgesehen ist, welches jeweils eine dem Strömungsraum zugewandte Leitfläche zum Zurückhalten einer Fahrtwindquerströmung aufweist. Als Leitfläche werden hierbei die im Wesentlichen großflächigen Seitenflächen des Leitelements bezeichnet. Die Leitelemente bzw. die Leitflächen, bewirken eine Trennung (und somit eine deutliche Verbesserung des Luftwiderstandbeiwertes) der schnellen, energiereichen und teilweise laminaren Außen- bzw. Fahrtwindströmung von der turbulenten Fahrtwindquerströmung unterhalb der Luftleiteinrichtung bzw. deren Korpus. Die Leitelemente lenken diese Fahrtwindquerströmung ab und hindern sie an der Tendenz durch eine horizontale Bewegungsrichtung die Außen- bzw. Fahrtwindströmung zu stören und damit u. a. das Nachlaufgebiet des Kraftfahrzeugs zu vergrößern. Die Luftleiteinrichtung kann dabei fest oder beweglich d.h. verstellbar am Kraftfahrzeug angeordnet sein.
Die Leitelemente sind mittels einer Antriebseinrichtung aus einer eingefahrenen Ruhestellung in eine ausgefahrene Wirkstellung und umgekehrt verlagerbar. Dies hat den Vorteil, dass die Leitelemente, je nach Bedarf, ein- und ausgefahren werden können. So können die Leitelemente beispielsweise bei Stadtfahrten, bei der die Geschwindigkeit des Kraftfahrzeugs eher gering ist, eingefahren und bei beispielsweisen schnelleren Fahrten auf der Autobahn, bei der die Geschwindigkeit des Kraftfahrzeugs eher hoch ist, ausgefahren werden, um so ihre volle Wirkung zu entfalten. Ein weiterer Vorteil einer verstellbaren Anordnung liegt in der Tatsache, dass der optische Gesamteindruck der Luftleiteinrichtung nicht negativ beeinflusst wird, da die Leitelemente bei Bedarf eingefahren werden können. Dies wiederum kommt vor allem ohnehin massiv erscheinenden Luftleiteinrichtungen zu Gute. Die Leitelemente sind in eingefahrener Ruhestellung in Teilen der Luftleiteinrichtung angeordnet bzw. versenkt werden können. Der Begriff Verlagerbar umfasst ferner die Möglichkeit, die Leitelemente klapp- oder schwenkbar auszugestalten.
Eine weitere Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, dass die Leitelemente bedarfsorientiert gesteuert bzw. bewegt werden können. Neben den bereits oben erwähnten Vorteilen, ist ferner denkbar, die Leitelemente beispielsweise während der Fahrt in ihrer Neigung, Winkel- oder Ausfahrstellung zu verändern, um die Leitelemente somit an verschiedene bzw. rasch wechselnde Fahrsituationen anzupassen.
Die Leitelemente können dabei bevorzugt, jedoch keinesfalls zwingend, aus Metall und/oder Kunststoff hergestellt sein. Die genaue Beschaffenheit der Leitelemente richtet sich in erster Linie jedoch nach dem gewünschten Anforderungsprofil des Leitelements bzw. der Beschaffenheit des Kraftfahrzeugs bzw. der Luftleiteinrichtung.
Um einen besonders hohen Nutzen bzw. eine gravierende aerodynamische Optimierung mit der Anordnung der Leitelemente zu erzielen, kann vorgesehen sein, die Leitelemente im Wesentlichen spiegelsymmetrisch zueinander, gegenüberliegend an jeweiligen Seitenbereichen der Luftleiteinrichtung, anzuordnen.
Die Leitflächen selber können zum besseren Strömungsverhalten eine im Wesentlichen ebene bzw. glatte Oberfläche aufweisen. Liegen strömungstechnisch jedoch Vorteile bei einer mit einer Struktur oder dergleichen bzw. mit beispielsweise Lamellen versehenen Leitfläche, so umfasst der erfindungsgemäße Grundgedanke der Erfindung auch diese Ausführungsformen.
Nachfolgend wird die Erfindung anhand der Zeichnungen noch näher erläutert.
Es zeigen:

1 das Funktionsprinzip einer an einem Kraftfahrzeug angeordneten Luftleiteinrichtung mit in deren Seitenbereichen vorgesehenen Leitelementen;
2 die Luftleiteinrichtung bzw. die Leitelemente gem. 1 in einer Seitenansicht.

1 zeigt einen Heck- bzw. Dachbereich eines Kraftfahrzeugs 1 mit einer quer zur Fahrzeuglängsachse angeordneten Luftleiteinrichtung 2. Die Luftleiteinrichtung 2 umfasst einen Korpus 3 der sich zumindest abschnittsweise über Bereiche einer Heckscheibe 4 erstreckt.
Die Luftleiteinrichtung 2 ist bei dieser gezeigten Ausführungsform fest mit dem Heck- bzw. Dachbereich des Kraftfahrzeugs 1 verbunden. Im Bereich der seitlichen Enden 5, 6 des Korpus 3 sind Leitelemente 7, 8 vorgesehen. Die Leitelemente 7, 8 sind hierbei im Wesentlichen unterhalb bzw. neben den seitlichen Enden 5, 6 des Korpus 3 angeordnet. Die Leitelemente 7, 8 weisen eine im Wesentlichen dreieckige Ausgestaltung auf.
Unterhalb des Korpus 3 ist schematisch ein mit Strichlinien dargestellter Strömungsbereich 9 dargestellt, wobei die einzelnen Strömungslinien 10, 11 eine turbulente Fahrtwindquerströmung auf der Heckscheibe 4 andeuten. Die seitliche Außen- bzw. Fahrtwindströmung 12 wird schematisch mit Hilfe der als Volllinie dargestellten Strömungslinien 13 dargestellt.
Das Leitelement 7 welches im Wirkbereich der Strömungslinien 10 und 13 angeordnet ist, verhindert erfindungsgemäß die Verwirbelung bzw. Kreuzung der einzelnen Strömungslinien 10 und 13, indem die durch den Korpus 3 tendenziell horizontal geleiteten Strömungslinien 10 vom Leitelement 7 in Fahrtrichtung nach unten bzw. hinten abgeleitet werden. Eine Störung der Außen- bzw. Fahrtwindströmung 12 durch den turbulenten Strömungsbereich 9 kann somit wirksam unterbunden werden.
2 zeigt die Luftleiteinrichtung 2 bzw. die Leitelemente 7 und 8 gem. 1 in einer Seitenansicht. Deutlich zu erkennen ist, dass das Leitelement 7 in Wirkstellung eine im Wesentlichen dreieckige Ausgestaltung aufweist und unterhalb der seitlichen Enden 5, 6 des Korpus 3 angeordnet ist. Welche Ausführungsform das Leitelement letztendlich besitzt spielt erfindungsgemäß jedoch eine untergeordnete Rolle, so lange der erfindungsgemäße Grundgedanke nicht verlassen wird. Der Pfeil 14 soll die Verstellrichtung bzw. Verstellmöglichkeit der Luftleiteinrichtung symbolisieren.
Bezugszeichenliste

1: Kraftfahrzeug
2: Luftleiteinrichtung
3: Korpus
4: Heckscheibe
5: seitliches Ende Korpus
6: seitliches Ende Korpus
7: Leitelement
8: Leitelement
9: Strömungsbereich
10: Strömungslinie
11: Strömungslinie
12: Strömungsbereich
13: Strömungslinie
14: Pfeil

Claims

Luftleiteinrichtung (2) zur Anordnung in einem Heck- oder Dachbereich eines Kraftfahrzeugs (1), mit einem sich quer zur Fahrzeuglängsachse erstreckenden Korpus (3) unterhalb dessen eine Heckscheibe (4) des Kraftfahrzeugs (1) angeordnet ist und unterhalb dessen sich ein Strömungsraum (9) definiert ist, dadurch gekennzeichnet, dass im Bereich der seitlichen Enden (5, 6) des Korpus (3) unterhalb der seitlichen Enden (5, 6) jeweils ein Leitelement (7, 8) mit einer dreieckförmigen Ausgestaltung vorgesehen ist, welches jeweils eine dem Strömungsraum (9) zugewandte Leitfläche zum Zurückhalten einer Fahrtwindquerströmung (12) aufweist, wobei die Leitelemente (7, 8) mittels einer Antriebseinrichtung aus einer eingefahrenen Ruhestellung in eine ausgefahrene Wirkstellung und umgekehrt verlagerbar sind, derart, dass die Leitelemente (7, 8) in der eingefahrenen Ruhestellung in Teilen der Luftleiteinrichtung versenkt sind.
Luftleiteinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Leitelemente (7, 8) bedarfsorientiert gesteuert bzw. bewegt werden können.
Luftleiteinrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Leitelemente (7, 8) aus Metall und/oder Kunststoff hergestellt sind.
Luftleiteinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass sich die Leitelemente (7, 8) oder die Leitflächen derselben spiegelsymmetrisch gegenüberliegen.
Luftleiteinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Leitfläche eine ebene oder glatte Oberfläche aufweist.