DE102007061257B4

DE102007061257B4 - Heckbereich eines Kraftfahrzeuges

Info

Publication number: DE102007061257B4
Application number: DE102007061257A
Authority: DE
Inventors: Joachim Paul
Original assignee: Dr Ing HCF Porsche AG
Current assignee: Dr Ing HCF Porsche AG
Priority date: 2007-12-19
Filing date: 2007-12-19
Publication date: 2009-12-31
Anticipated expiration: 2027-12-20
Also published as: DE102007061257A1; RU2391243C1; KR20090067061A; KR101501289B1

Abstract

Heckbereich (1) eines Kraftfahrzeuges, insbesondere eines Personenwagens (2), mit einer Luftleitvorrichtung (3), deren Luftleitelement (4) von einer Ruhestellung in eine dem gegenüber angehobene Wirkstellung ausfahrbar ist, wobei ein Spalt zwischen einer der Luftleitvorrichtung (3) zugeordneten Unterschale (5) und dem Luftleitelement (4) gebildet ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Unterschale zusammen mit dem Luftleitelement in der Ruhestellung versenkt im Heckbereich angeordnet ist und dass die Unterschale (5) zusammen mit dem Luftleitelement (4) in eine gegenüber der Ruhestellung angehobene Zwischenstellung bewegbar ist.

Description

Die Erfindung betrifft einen Heckbereich eines Kraftfahrzeuges, insbesondere eines Personenwagens, mit einer Luftleitvorrichtung gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.
Aus dem Serienfahrzeugbau ist es bekannt, im Heckbereich eines Kraftfahrzeuges sog. Spoiler vorzusehen, um den Luftwiderstandsbeiwert des Kraftfahrzeuges herabzusetzen und andererseits den dynamischen Hinterraddruck zu vergrößern. Darüber hinaus ist es bekannt, mit derartigen Spoilern bzw. Luftleitvorrichtungen Kühlluft für einen beispielsweise im Heckbereich angeordneten Motor zuzuführen.
Aus der DE 10 2004 004 360 A1 geht eine Luftleitvorrichtung hervor, die zweiteilig als sog. Spaltflügelanordnung mit einem in eine Ruhestellung und in eine Wirkstellung verlagerbaren Luftleitelement ausgebildet ist. Das Luftleitelement wird in Ruhestellung in einer schalenförmigen Mulde abgelegt, die über die Außenkontur des Heckbereichs übersteht, so dass in Ruhestellung eine Abrisskante gebildet ist. In Wirkstellung des Luftleitelements ist ein Spalt zwischen der schalenförmigen Mulde und dem angehobenen Luftleitelement gebildet.
Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, den Heckbereich eines Kraftfahrzeuges derart weiterzuentwickeln, dass eine Verbesserung des Abtriebes auch bei niedrigen Geschwindigkeiten ohne wesentliche Erhöhung des Luftwiderstandsbeiwertes erzielt wird.
Die Aufgabe wird erfindungsgemäß mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst.
Vorteilhafte Ausgestaltungen ergeben sich aus den Merkmalen der Unteransprüche.
Der Kern der Erfindung ist darin zu sehen, dass die Luftleitvorrichtung vollständig in den Heckbereich versenkbar ist, so dass in Ruhestellung der Luftleitvorrichtung nicht erkennbar ist, dass ein Spaltflügel vorhanden ist. D. h., die Unterschale ist zusammen mit dem Luftleitelement in der Ruhestellung versenkt im Heckbereich des Kraftfahrzeugs angeordnet, wobei die obere Kontur des Luftleitelements flächenbündig mit der Außenhaut abschließt. Erfindungsgemäß ist eine Zwischenstellung vorgesehen, die insbesondere bei niedrigen Geschwindigkeiten eingenommen werden kann. Diese Zwischenstellung zeichnet sich dadurch aus, dass die Unterschale zusammen mit dem Luftleitelement in eine gegenüber der Ruhestellung angehobene Position bewegbar ist und dadurch eine Abrisskante erzeugt wird, die den Luftwiderstandsbeiwert reduziert. Darüber hinaus lässt sich das Luftleitelement in eine angehobene Wirkstellung überführen, wobei ein Spalt zwischen der Unterschale und dem Luftleitelement gebildet ist. Dabei sind auch Zwischenstellungen möglich, so dass die Spaltgröße in Abhängigkeit der Fahrparameter frei gewählt werden kann.
Für eine Abtriebswirkung des Heckbereichs kann das Luftleitelement einen umgekehrt tragflächenförmigen Querschnitt aufweisen, wobei die Unterschale mit ihrer Aufnahmekontur entsprechend dem Luftleitelement angepasst ist.
Aus Sicherheitsgründen oder aus designtechnischen Gründen kann in Ruhestellung der Luftleitvorrichtung die obere Kontur des Luftleitelements flächenbündig mit der Außenhaut des Heckbereich abschließen, so dass nicht erkennbar ist, dass ein Spaltflügel vorhanden ist.
In der Zwischenstellung der Luftleitvorrichtung kann die untere Kontur der Unterschale nahezu flächenbündig mit der Außenhaut des Heckbereichs verlaufen. Das hat den Vorteil, dass keine besonderen Maßnahmen zur Abdichtung der Luftleitvorrichtung in der Zwischenstellung vorgesehen werden müssen. Die Unterschale schließt mit dem Heckbereich ab und weist aerodynamisch wirksame Formen auf.
In einer Ausgestaltungsform der Erfindung kann ein Verstellantrieb zur Bewegung des Luftleitelements in die Wirkstellung vorgesehen sein, der gleichzeitig die Unterschale zusammen mit dem Luftleitelement antreibt und diese in die Zwischenstellung überführt. Das hat den Vorteil, dass nur ein einziger Verstellantrieb erforderlich ist und somit weniger Bauraum benötigt und Gewicht und Kosten eingespart werden kann.
Alternativ kann vorgesehen sein, dass für die Bewegung des Luftleitelement in die Wirkstellung ein erster Verstellantrieb und für die gemeinsame Bewegung der Unterschale zusammen mit dem Luftleitelement in die Zwischenstellung ein zweiter Verstellantrieb vorgesehen ist. Die beiden Verstellantriebe können damit getrennt voneinander angeordnet werden.
Die Winkelanstellung des Luftleitelements und die Position der bewegbaren Unterschale sind unabhängig voneinander ansteuerbar.
Um den Abtrieb beispielsweise bei hohen Geschwindigkeiten zu erhöhen, kann das Luftleitelement zusätzlich um eine in Fahrzeugquerrichtung verlaufende Achse verschwenkbar gehalten sein.
Diese Verschwenkbarkeit ist insbesondere in maximal ausgefahrener Wirkstellung des Luftleitelements wirksam. Je steiler das Luftleitelement angestellt wird, desto größer ist der Abtrieb.
Das Verschwenken des Luftleitelements kann in Abhängigkeit der Geschwindigkeit erfolgen.
Je nach Bauraum- oder Gewichtsanforderungen kann das Verschwenken des Luftleitelements über eine Kopplung des Verstellantriebs mit einer Anstellvorrichtung, beispielsweise einem Federmechanismus, oder über einen zusätzlichen Antrieb erfolgen. In Abhängigkeit der Funktionsanforderung an den Spaltflügel kann die Kopplung des Verstellantriebs mit der Anstellvorrichtung entsprechend ausgestaltet sein.
Eine vorteilhafte Ausgestaltungsform der Erfindung wird im Folgenden anhand der Zeichnung näher erläutert. Dabei zeigen:
1 einen Heckbereich eines Kraftfahrzeuges mit einer Luftleitvorrichtung in Ruhestellung,
2 einen Heckbereich gemäß 1 mit einer Luftleitvorrichtung in einer Zwischenstellung sowie
3 einen Heckbereich gemäß 1 mit einer Luftleitvorrichtung in Wirkstellung.
1 zeigt einen Heckbereich 1 eines nicht weiter dargestellten Personenwagens 2 mit einer Luftleitvorrichtung 3. Durch die Luftleitvorrichtung 3 wird im Fahrbetrieb einerseits der Luftwiderstandsbeiwert des Personenwagens 2 und andererseits der dynamische Hinterraddruck (Abtrieb) beeinflusst.
Die Luftleitvorrichtung 3 umfasst ein Luftleitelement 4, das in Ruhestellung der Luftleitvorrichtung 3 in einer formmäßig angepassten Unterschale 5 untergebracht ist. Das Luftleitelement 4 weist einen umgekehrt tragflächenförmigen Querschnitt auf, um in Wirkstellung der Luftleitvorrichtung 3 entsprechend Abtrieb zu erzeugen. Die Unterschale 5 weist eine dem Luftleitelement 3 entsprechend angepasste Aufnahmekontur 6 auf. Die Ruhestellung der Luftleitvorrichtung 3 zeichnet sich dadurch aus, dass die obere Kontur 7 des Luftleitelements 4 flächenbündig mit der Außenhaut 8 des Heckbereich 1 abschließt.
Mittels eines nicht näher dargestellten Verstellantriebs kann die Luftleitvorrichtung 3 aus ihrer in 1 gezeigten Ruhestellung in eine dem gegenüber angehobene Zwischenstellung – wie in 2 gezeigt – überführt werden.
Mit dem Verstellantrieb wird die Unterschale 5 mit dem darin abgelegten Luftleitelement 4 zusammen über die Außenhaut 8 des Heckbereichs 1 angehoben, bis die untere Kontur 9 der Unterschale 5 nahezu flächenbündig mit der Außenhaut 8 verläuft. Die Zwischenstellung gemäß 2 bildet eine Abrisskante 10, die den Luftwiderstandsbeiwert reduziert.
Gemäß 3 kann das Luftleitelement 4 gegenüber der Unterschale 5 mit einem Verstellantrieb angehoben werden. Dabei wird ein Spaltflügel geschaffen, der entsprechend der dargestellten Strömungslinien umströmt wird. Zur Bewegung des Luftleitelements 4 kann entweder der gleiche Verstellantrieb wie für die Unterschale oder aber auch ein separater Verstellantrieb genutzt werden. In der ausgefahrenen Position kann das Luftleitelement 4 in Abhängigkeit der Geschwindigkeit gemäß Pfeilrichtung A in einem Winkel angestellt werden. Dies kann über eine zusätzliche Kopplung von Anstellbewegung und Ausfahrbewegung durch einen Federmechanismus oder einen zusätzlichen Antrieb erfolgen.

Claims

Heckbereich (1) eines Kraftfahrzeuges, insbesondere eines Personenwagens (2), mit einer Luftleitvorrichtung (3), deren Luftleitelement (4) von einer Ruhestellung in eine dem gegenüber angehobene Wirkstellung ausfahrbar ist, wobei ein Spalt zwischen einer der Luftleitvorrichtung (3) zugeordneten Unterschale (5) und dem Luftleitelement (4) gebildet ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Unterschale zusammen mit dem Luftleitelement in der Ruhestellung versenkt im Heckbereich angeordnet ist und dass die Unterschale (5) zusammen mit dem Luftleitelement (4) in eine gegenüber der Ruhestellung angehobene Zwischenstellung bewegbar ist.
Heckbereich nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, das Luftleitelement (4) einen umgekehrt tragflächenförmigen Querschnitt aufweist, wobei die Unterschale (5) eine dem Luftleitelement (3) entsprechend angepasste Aufnahmekontur (6) aufweist.
Heckbereich nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass in Ruhestellung der Luftleitvorrichtung (3) die obere Kontur (7) des Luftleitelements (4) flächenbündig mit der Außenhaut (8) des Heckbereich (1) abschließt.
Heckbereich nach einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass in Zwischenstellung der Luftleitvorrichtung (3) die untere Kontur (9) der Unterschale (5) nahezu flächenbündig mit der Außenhaut (8) des Heckbereichs (1) verläuft.
Heckbereich nach einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein Verstellantrieb zur Bewegung des Luftleitelements (4) in die Wirkstellung vorgesehen ist, der geeignet ist, die Unterschale (5) zusammen mit dem Luftleitelement (4) in die Zwischenstellung zu überführen.
Heckbereich nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass für die Bewegung des Luftleitelement (4) in die Wirkstellung ein erster Verstellantrieb und für die gemeinsame Bewegung der Unterschale (5) zusammen mit dem Luftleitelement (4) in die Zwischenstellung ein zweiter Verstellantrieb vorgesehen ist.
Heckbereich nach einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Luftleitelement (4) um eine in Fahrzeugquerrichtung verlaufende Achse verschwenkbar ist.
Heckbereich nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Luftleitelement (4) in maximal ausgefahrener Wirkstellung in einem Winkel anstellbar ist.
Heckbereich nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, dass das Luftleitelement (4) in Abhängigkeit der Geschwindigkeit in einem Winkel anstellbar ist.
Heckbereich nach einem der Ansprüche 7 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass das Verschwenken des Luftleitelements (4) über eine Kopplung des Verstellantriebs mit einer Anstellvorrichtung oder über einen zusätzlichen Antrieb erfolgt.