DE102011018445A1 - Vehicle has air guide device fixed at body fixed base, where air guide device has guiding element that is extended in vehicle transverse direction - Google Patents
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Abstract
Description
Die Erfindung betrifft ein Fahrzeug mit einer Luftleitvorrichtung nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.The invention relates to a vehicle having an air guiding device according to the preamble of
Bisher sind Fahrzeuge im unterseitigen Bugbereich lediglich mit einem fest installierten, unveränderlichen Bugteil versehen, welches nach aerodynamischen und optischen Gesichtspunkten sowie gesetzlichen Vorgaben ausgelegt ist. Zu diesen Vorgaben zählen unter anderem die Bodenfreiheit und der Böschungswinkel, welcher häufig im Bereich von etwa 15° liegt.So far vehicles are provided in the lower bow area only with a fixed, invariable front section, which is designed for aerodynamic and optical aspects and legal requirements. These specifications include, among other things, the ground clearance and the slope angle, which is often in the range of about 15 °.
Diese bekannten, fest installierten, unveränderlichen Bugteile sind am Fahrzeug häufig unter dem Niveau einer Stoßstange als Frontschürze installiert.These known, permanently installed, invariable nose parts are often installed on the vehicle below the level of a bumper as a front bumper.
Aufgrund aller Vorgaben, die in die Gestaltung dieses Bugteils einfließen, müssen aus aerodynamischer Sicht Kompromisse eingegangen werden. Bei der Auslegung des Bugteils finden häufig insbesondere die Bodenfreiheit und der Böschungswinkel Beachtung. Diese werden aber vor allem für niedrige Geschwindigkeiten berücksichtigt, wodurch sich für höhere Geschwindigkeiten eine nicht optimale Umströmung des Bugteils und somit der Fahrzeugfront ergibt.Due to all the specifications that are incorporated into the design of this bow section, compromises have to be made from an aerodynamic point of view. When designing the bow section, in particular the ground clearance and the slope angle are frequently taken into consideration. However, these are taken into account especially for low speeds, which results in higher speeds, a non-optimal flow around the nose part and thus the front of the vehicle.
Insbesondere eine Beeinflussung der Strömungsverhältnisse im Bugbereich des Fahrzeugs hat erhebliche Auswirkungen auf die Umströmung des gesamten Fahrzeugs und somit auf den Strömungsbeiwert.In particular, influencing the flow conditions in the bow region of the vehicle has considerable effects on the flow around the entire vehicle and thus on the flow coefficient.
Wie oben beschrieben, erfolgt die Auslegung des Bugteils vorrangig hinsichtlich niedriger Geschwindigkeiten. Gründe dafür sind beispielsweise unterschiedliche Betriebsbereiche des Fahrzeugs bei niedrigen und hohen Geschwindigkeiten. So wird ein Fahrzeug bei niedrigen Geschwindigkeiten, insbesondere bei Einparkvorgängen, in der Nähe von Bordsteinen oder anderen Erhöhungen gefahren, wohingegen beim Betrieb des Fahrzeugs bei höheren Geschwindigkeiten von derartigen Hindernissen eher nicht auszugehen ist.As described above, the design of the nose portion is primarily low speed. The reasons for this are, for example, different operating ranges of the vehicle at low and high speeds. Thus, a vehicle is driven at low speeds, in particular during parking operations, near curbs or other elevations, whereas when operating the vehicle at higher speeds of such obstacles is rather unlikely.
Insofern sind die Vorgaben, die bei der Auslegung des Bugteils für einen Betrieb bei geringen Geschwindigkeiten beachtet wurden, bei höheren Geschwindigkeiten von untergeordneter Rolle. Mit anderen Worten bedeutet dies, dass sich die Gestaltung des Bugteils für den Betrieb bei höheren Geschwindigkeiten von der Gestaltung des Bugteils bei niedrigeren Geschwindigkeiten unterscheiden kann, um in beiden Geschwindigkeitsbereichen eine optimale aerodynamische Umströmung des Frontbereiches des Fahrzeugs zu gewährleisten.In this respect, the specifications that were considered when designing the nose piece for low speed operation are of lesser importance at higher speeds. In other words, this means that the configuration of the nose piece for operation at higher speeds may differ from the configuration of the nose piece at lower speeds in order to ensure optimal aerodynamic flow around the front of the vehicle in both speed ranges.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Fahrzeug mit einer Luftleitvorrichtung zu schaffen, welche sowohl in niedrigen Geschwindigkeitsbereichen als auch in hohen Geschwindigkeitsbereichen eine optimale aerodynamische Umströmung des Fahrzeugfrontbereichs ermöglicht.The invention is therefore based on the object to provide a vehicle with an air guiding device, which enables both in low speed ranges and in high speed ranges optimal aerodynamic flow around the vehicle front area.
Diese Aufgabe ist erfindungsgemäß durch das Fahrzeug mit einer Luftleitvorrichtung mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst.This object is achieved by the vehicle with a spoiler with the features of
Erfindungsgemäß wird also ein Fahrzeug mit einer Luftleitvorrichtung vorgeschlagen, wobei das Fahrzeug an einem unterseitigen Bugbereich vor den Vorderrädern eine karosseriefeste Basis umfasst, und die Luftleitvorrichtung an der karosseriefesten Basis befestigt ist, und die Luftleitvorrichtung ein sich in Fahrzeugquerrichtung erstreckendes Leitelement umfasst, das mittels einer Betätigungsmechanik zwischen einer angehobenen Ruhestellung und einer abgesenkten Betriebsstellung verstellbar ist.According to the invention, therefore, a vehicle with an air guiding device is proposed, wherein the vehicle comprises a body-mounted base on a lower bow region in front of the front wheels, and the air guiding device is fastened to the body-mounted base, and the air guiding device comprises a guide element extending in the vehicle transverse direction, which by means of an actuating mechanism is adjustable between a raised rest position and a lowered operating position.
Die karosseriefeste Basis kann beispielsweise als Karosserieelement des Fahrzeugs vorgesehen werden, kann aber beispielsweise auch als Element der Frontschürze des Fahrzeugs vorgesehen werden.The body-mounted base may for example be provided as a body element of the vehicle, but may for example also be provided as an element of the front apron of the vehicle.
Der Kern der Erfindung besteht mithin darin, dass die Luftleitvorrichtung am unterseitigen Bugbereich eines Fahrzeugs in Folge einer Verstellung zwischen einer Ruhestellung und einer abgesenkten Betriebsstellung an verschiedene Fahrsituationen anpassbar ist. So kann die Ruhestellung beispielsweise bei niedrigen Geschwindigkeiten angenommen werden und die abgesenkte Betriebsstellung kann beispielsweise bei höheren Geschwindigkeiten angenommen werden. Durch Absenkung des Leitelements kann der Abstand zur Fahrbahn verringert werden.The essence of the invention is therefore that the spoiler at the lower bow portion of a vehicle due to an adjustment between a rest position and a lowered operating position is adaptable to different driving situations. For example, the rest position can be assumed at low speeds and the lowered operating position can be assumed, for example, at higher speeds. By lowering the guide element, the distance to the roadway can be reduced.
So wird es möglich, bei niedrigen Geschwindigkeiten die Vorgaben bezüglich Bodenfreiheit und Böschungswinkel des unterseitigen Bugbereichs des Fahrzeugs einzuhalten, indem die angehobene Ruhestellung angenommen wird, und andererseits wird es möglich, bei höheren Geschwindigkeiten durch Annehmen der abgesenkten Betriebsstellung die aerodynamische Umströmung der Fahrzeugfront zu optimieren.Thus, it becomes possible to comply with the requirements for ground clearance and slope angle of the lower bow portion of the vehicle at low speeds by assuming the raised rest position, and on the other hand it becomes possible to optimize the aerodynamic flow around the vehicle front at higher speeds by assuming the lowered operating position.
Insbesondere bei höheren Geschwindigkeiten fällt der Strömungsbeiwert des Fahrzeugs, welcher insbesondere durch die Form der Fahrzeugfront beeinflusst wird, sehr stark ins Gewicht. Daher ist es von besonderem Vorteil, bei höheren Geschwindigkeiten durch Veränderung der Luftleitvorrichtung im unterseitigen Bugbereich des Fahrzeugs den Strömungsbeiwert des Fahrzeugs entsprechend positiv zu beeinflussen. Dies erfolgt durch die abgesenkte Betriebsstellung der Luftleitvorrichtung.Particularly at higher speeds, the coefficient of flow of the vehicle, which is influenced in particular by the shape of the vehicle front, is very significant. Therefore, it is of particular advantage, at higher speeds by changing the spoiler in the lower bow portion of the vehicle, the flow coefficient of the vehicle accordingly positive to influence. This is done by the lowered operating position of the spoiler.
Insbesondere bei höheren Geschwindigkeiten, bei welchen die abgesenkte Betriebsstellung angenommen wird, ist nicht mit Hindernissen zu rechnen, welche eine hohe Bodenfreiheit bzw. einen entsprechenden Böschungswinkel erfordern würden.Especially at higher speeds, in which the lowered operating position is assumed, is not expected with obstacles that would require a high ground clearance or a corresponding slope angle.
So fährt das Fahrzeug bei niedrigen Geschwindigkeiten, beispielsweise bei Parkvorgängen, häufig in der Nähe von Hindernissen oder Bordsteinen, welche eine hohe Bodenfreiheit und einen entsprechenden Böschungswinkel erfordern, wohingegen bei einer Autobahnfahrt nicht mit derartigen Hindernissen zu rechnen ist.Thus, the vehicle travels at low speeds, for example during parking, often near obstacles or curbs, which require a high ground clearance and a corresponding slope angle, whereas in a highway driving is not expected to such obstacles.
Durch die Einstellung des Leitelements kann auch Einfluss auf eine gewichtete Kühlluftführung genommen werden, indem der über das Auto abfließende Luftstrom entsprechend hoch- oder heruntergeregelt wird. Dadurch wird die am Kühler vorbeiströmende Luftmasse steuerbar.By adjusting the guide element can also be influenced on a weighted cooling air flow by the over the car flowing air flow is controlled up or down accordingly. As a result, the air mass flowing past the radiator is controllable.
Bei einer vorteilhaften Ausführungsform des Fahrzeugs erfolgt die Verstellung zwischen der Ruhestellung des Leitelements und der Betriebsstellung des Leitelements durch parallele Verschiebung und/oder Winkelverstellung des Leitelements. Dadurch wird eine besonders flexible Verstellung des Leitelements ermöglicht.In an advantageous embodiment of the vehicle, the adjustment between the rest position of the guide element and the operating position of the guide element is effected by parallel displacement and / or angular displacement of the guide element. This allows a particularly flexible adjustment of the guide element.
Das Leitelement kann dann je nach Einstellung die auf die Front des Fahrzeugs treffende Luft in einen Luftstrom über das Fahrzeug und einen Luftstrom unter das Fahrzeug aufteilen. Durch Parallelverschiebung oder Winkelverstellung des Leitelements kann die prozentuale Aufteilung des Gesamtluftstroms auf den Luftstrom über das Fahrzeug und den Luftstrom unter das Fahrzeug besonders einfach beeinflusst werden. Es kann eine für die je nach Fahrsituation erforderlichen Abtriebsbeiwerte optimale Stellung des Leitelements gewählt werden.Depending on the setting, the guide element can then divide the air which hits the front of the vehicle into an air stream via the vehicle and an air flow under the vehicle. By parallel displacement or angular adjustment of the guide element, the percentage distribution of the total air flow to the air flow through the vehicle and the air flow under the vehicle can be particularly easily influenced. It can be selected for the required depending on the driving situation Abtriebsbeiwerte optimal position of the guide.
Bei einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform umfasst die Luftleitvorrichtung ein Abdichtelement, welches einen Zwischenraum zwischen dem unterseitigen Bugbereich des Fahrzeugs und dem Leitelement gegen eine Luftströmung abdichten kann. Insbesondere bei der abgesenkten Betriebsstellung kann es infolge der beschriebenen Parallelverschiebung und/oder Winkelverstellung zu einer Spaltbildung zwischen dem Leitelement und dem unterseitigen Bugbereich des Fahrzeugs kommen. Dadurch würden die Strömungsverhältnisse an dieser Stelle gestört werden und einen schlechteren Strömungsbeiwert nach sich ziehen. Das Abdichtelement kann eben diesen Spalt abdichten und zwingt die Luftströmung, über das Fahrzeug oder unter das Fahrzeug abzufließen.In a further advantageous embodiment, the air guiding device comprises a sealing element, which can seal a gap between the lower-side bow region of the vehicle and the guide element against an air flow. In particular, in the lowered operating position, it may come to a gap formation between the guide element and the lower bow region of the vehicle due to the described parallel displacement and / or angular displacement. As a result, the flow conditions would be disturbed at this point and cause a worse flow coefficient. The sealing element can just seal this gap and forces the flow of air to flow through the vehicle or under the vehicle.
Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform umfasst die Betätigungsmechanik eine Mehrgelenkmechanik mit mindestens zwei Lenkern, die jeweils einerseits am Leitelement und andererseits an dem unterseitigen Bugbereich angelenkt sind. Mit einer derartigen Betätigungsmechanik kann auf konstruktiv einfache Weise sowohl Parallelverschiebung als auch Winkelverstellung zusammen oder unabhängig voneinander mit Zwischenstellungen realisiert werden.According to a further advantageous embodiment, the actuating mechanism comprises a multi-joint mechanism with at least two links, which are each articulated on the one hand on the guide element and on the other hand on the lower bow region. With such an actuating mechanism, both parallel displacement and angle adjustment can be realized together or independently with intermediate positions in a structurally simple manner.
Falls nur eine lineare Führung bzw. Parallelverschiebung notwendig sein sollte, so kann auch ein Antrieb Verwendung finden, der insbesondere ein linear arbeitendes Verstellelement ist, also einen Lenker der Mehrgelenkmechanik ersetzt.If only a linear guide or parallel displacement should be necessary, it can also be used a drive, which is in particular a linear adjustment element, so replaced a handlebar of the multi-joint mechanism.
Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform ermöglicht zumindest einer der Lenker die Einstellung eines Anströmwinkels des Leitelements. Dadurch kann auf konstruktiv einfache Weise Einfluss auf den Anströmwinkel des Leitelements und somit die prozentuale Luftstromaufteilung genommen werden. Die Einstellung des Anströmwinkels des Leitelements kann zum Beispiel durch Längenveränderung und/oder Winkelstellungsveränderung der Lenker erfolgen.According to a further advantageous embodiment, at least one of the links allows the adjustment of an angle of attack of the guide element. This can be taken in a structurally simple way influence on the angle of attack of the guide element and thus the percentage air flow distribution. The setting of the angle of attack of the guide element can be done for example by length change and / or angular position change of the handlebars.
Bei einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform umfasst die Mehrgelenkmechanik ein Viergelenk. Ein Viergelenk ermöglicht auf konstruktiv einfache Weise eine Bewegung des Leitelements in sämtlichen Dimensionen.In a further advantageous embodiment, the multi-joint mechanism comprises a four-bar linkage. A four-bar joint allows a simple design movement of the guide element in all dimensions.
Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform wird die Mehrgelenkmechanik über eine Zweifachtotpunktkurbelschleife angetrieben. Dies bietet besondere Vorteile bei einem Leitelement, welches nur in zwei definierten Positionen betrieben werden soll.According to a further advantageous embodiment, the multi-joint mechanism is driven by a Zweifachtotpunktkurbelschleife. This offers particular advantages in a guide element, which is to be operated only in two defined positions.
Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform wird die Mehrgelenkmechanik über einen Spindelantrieb angetrieben. Dabei können die Spindeln auch einzelne oder alle Lenker der Mehrgelenkmechanik ersetzen. Diese Variante ermöglicht auf konstruktiv einfache Weise eine stufenlose Verstellung des Leitelements.According to a further advantageous embodiment, the multi-joint mechanism is driven by a spindle drive. The spindles can also replace individual or all links of the multi-joint mechanism. This variant allows a structurally simple manner a continuous adjustment of the guide element.
Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform wird die Mehrgelenkmechanik über einen Kulissenantrieb angetrieben. Auch diese Variante bietet auf konstruktiv einfache Weise den Vorteil, das Leitelement stufenlos verstellen zu können.According to a further advantageous embodiment, the multi-joint mechanism is driven via a link drive. This variant also offers the advantage, in a structurally simple way, of being able to infinitely adjust the guide element.
Weitere Vorteile und vorteilhafte Ausgestaltungen des Gegenstands der Erfindung sind der Beschreibung, der Zeichnung und den Patentansprüchen entnehmbar.Further advantages and advantageous embodiments of the subject invention are the description, the drawings and the claims removed.
Ein Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäß ausgebildeten Fahrzeugs mit Luftleitvorrichtung ist in der Zeichnung schematisch vereinfacht dargestellt und wird in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigt:An embodiment of a vehicle according to the invention formed with air guiding device is shown schematically simplified in the drawing and will be explained in more detail in the following description. It shows:
Durch vorgegebene Bodenfreiheit und vorgegebenen Böschungswinkel ist gemäß Stand der Technik der unterseitige Bugbereich
Dadurch kann das Leitelement
In abgesenkter Betriebsstellung verringert also das Leitelement
BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS
- 11
- unterseitiger Bugbereichlower bow area
- 22
- Fahrzeugvehicle
- 33
- Frontbereichfront area
- 44
- Frontschürzefront apron
- 55
- Luftleitvorrichtungspoiler device
- 66
- Leitelementvane
- 77
- Betätigungsmechanikactuating mechanism
- 88th
- Abdichtelementsealing
- 99
- Lenkerhandlebars
- 1010
- Spaltgap
Claims (9)
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