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Die Erfindung betrifft eine Windleiteinrichtung nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
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Aus der
DE 10 2010 047 243 A1 ist bereits eine Windleiteinrichtung für ein Nutzfahrzeug, insbesondere für einen Sattelauflieger mit einem Luftleitsystem, das zur Reduzierung eines Luftwiderstands des Nutzfahrzeugs zumindest ein an einem Heck angeordnetes Luftleitelement aufweist, bekannt.
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Der Erfindung liegt insbesondere die Aufgabe zugrunde, eine Windleiteinrichtung für ein Nutzfahrzeug bereitzustellen, die eine Luftströmung, insbesondere einen Fahrtwind besonders vorteilhaft leitet und so das Nutzfahrzeug einen vorteilhaft geringen Luftwiderstand aufweist. Sie wird durch eine erfindungsgemäße Windleiteinrichtung entsprechend dem Anspruch 1 gelöst. Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den abhängigen Ansprüchen.
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Die Erfindung geht aus von einer Windleiteinrichtung für ein Nutzfahrzeug, insbesondere für einen Sattelauflieger, mit einem Luftleitsystem, das zur Reduzierung eines Luftwiderstands des Nutzfahrzeugs zumindest ein an einem Heck angeordnetes Luftleitelement aufweist.
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Es wird vorgeschlagen, dass das am Heck angeordnete Luftleitelement als ein Diffusor ausgebildet ist und das Luftleitsystem einen aerodynamischen Anströmkörper als weiteres Luftleitelement aufweist, der auf den Diffusor abgestimmt ist. Dadurch kann mittels der zwei Luftleitelemente eine besonders vorteilhafte Luftführung erreicht werden, wodurch insbesondere der Luftwiderstand des Nutfahrzeugs positiv beeinflusst werden kann. Unter einem „Nutzfahrzeug” soll dabei insbesondere ein Lastkraftwagen zum Transport von Gütern verstanden werden, wobei das Nutzfahrzeug vorzugsweise als ein Sattelzug mit einem Zugfahrzeug und einen mit dem Zugfahrzeug koppelbaren Sattelauflieger ausgebildet ist. Grundsätzlich ist es auch denkbar, dass das Nutzfahrzeug als ein Lastkraftwagen ausgebildet ist, der das Zugfahrzeug einstückig mit einem Ladebereich ausbildet. Unter einem „Sattelauflieger” soll insbesondere ein über eine Kopplung, vorzugsweise eine Sattelkopplung, mit einer Zugmaschine verbindbarer Anhänger verstanden werden, der einen Fahrzeugaufbau aufweist, der eine Ladefläche ausbildet. Unter einem „Heck des Nutzfahrzeugs” soll insbesondere ein einem Führerhaus des Nutzfahrzeugs abgewandtes Ende des Nutzfahrzeugs verstanden werden. Unter einem „Diffusor” soll dabei insbesondere ein Heckdiffusor verstanden werden, der an einem Unterboden des Nutzfahrzeugs eine in Richtung des Hecks nach oben, also von einer Aufstandsebene des Nutzfahrzeugs weg und in eine einem Fahrzeugaufbau zugewandte Richtung verlaufende Wirkfläche umfasst, die durch eine Sogwirkung einen Luftwiderstand des Nutzfahrzeugs vorteilhaft verringert. Unter einem „aerodynamischen Anströmkörper” soll insbesondere ein unterhalb des Sattelaufliegers angeordneter Körper verstanden werden, der ein auf ihn treffenden Luftstrom besonders vorteilhaft leitet. Unter „abgestimmt sein” soll insbesondere verstanden werden, dass das Luftleitsystem, insbesondere die Luftleitelemente, aufeinander abgestimmt sind und in ihrem Zusammenspiel eine bessere Auswirkungen haben als eine Summe der Auswirkungen wenn die Luftleitelemente alleine wirken würden. Unter einem „Luftleitelement” soll dabei insbesondere ein Element des Luftleitsystems verstanden werden, dass eine bestimmte Funktion zur Leitung des vorbeiströmenden Luftstroms übernimmt, wobei ein Luftleitelement grundsätzlich aus einem einzelnen Bauteil oder mehreren einzelnen Bauteilen bestehen kann.
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Weiter wird vorgeschlagen, dass das Luftleitsystem zumindest eine unterhalb einer Seitenwand des Sattelaufliegers angeordnete Seitenverkleidung aufweist, die zumindest mit dem Diffusor strömungstechnisch gekoppelt ist. Dadurch kann ein seitlich an dem Nutzfahrzeug strömender Luftstrom besonders vorteilhaft geleitet werden und insbesondere ein Luftwiderstand des Nutzfahrzeugs dadurch positiv beeinflusst werden. Unter einer „Seitenwand des Sattelaufliegers” soll dabei insbesondere eine eine Ladefläche des Sattelaufliegers begrenzende Wandung verstanden werden, die sich von einem Boden bis zu einer Decke des Sattelaufliegers erstreckt. Unter „unterhalb einer Seitenwand des Sattelaufliegers” soll dabei insbesondere auf einer der Aufstandsebene des Nutzfahrzeugs zugewandten Seite der Seitenwand des Sattelaufliegers verstanden werden. Unter einer „Aufstandsebene” soll dabei insbesondere eine Ebene verstanden werden, auf der das Nutzfahrzeug in einem normalen Betriebszustand mit seiner Bereifung aufsteht.
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Zudem wird vorgeschlagen, dass die Seitenverkleidung an ihrem dem Heck zugewandten Ende nach innen unter eine Ladefläche des Sattelaufliegers hin zu dem Diffusor geführt ist. Dadurch kann die an der Seitenverkleidung strömende Luft vorteilhaft dem Diffusor zugeführt oder seitlich an diesen herangeführt werden, wodurch vorteilhaft eine Verbesserung des Luftwiderstands des Nutzfahrzeugs erreicht werden kann.
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Des Weiteren wird vorgeschlagen, dass das Luftleitsystem eine Unterbodenverkleidung als Luftleitelement aufweist, die zwischen dem Anströmkörper und dem Diffusor angeordnet ist. Dadurch kann eine unter dem Sattelauflieger strömende Luft besonders vorteilhaft geleitet werden, wodurch der Luftwiderstand des Nutzfahrzeugs besonders vorteilhaft beeinflusst werden kann. Unter einer „Unterbodenverkleidung” soll dabei insbesondere eine Verkleidung verstanden werden, die unterhalb des Sattelaufliegers angeordnete Elemente, wie beispielsweise Achsen, zur Fahrbahn bzw. zur Aufstandsfläche hin zumindest teilweise verdeckt und so einen Luftstrom an diesen Elementen vorbeileitet und dabei vorzugsweise eine ebene, der Aufstandsebene zugewandte Wirkfläche aufweist.
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Zudem wird vorgeschlagen, dass die Windleiteinrichtung ein Heckunterfahrschutzelement umfasst, das in das als Diffusor ausgebildete Luftleitelement integriert ist. Dadurch kann in einer Unfallsituation vorteilhaft vermieden werden, dass ein anderes Kraftfahrzeug bei einem Auffahrunfall unter den Sattelauflieger gerät. Das Heckunterfahrschutzelement weist in einer vorteilhaften Ausgestaltung mindestens eine Luftdurchgangsöffnung auf, durch welche aus dem Diffusor im Fahrbetrieb heckseitig austretender Luftstrom hindurch strömen kann.
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Weitere Vorteile ergeben sich aus der folgenden Figurenbeschreibung. In den Figuren ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt. Die Figuren, die Figurenbeschreibung und die Ansprüche enthalten zahlreiche Merkmale in Kombination. Der Fachmann wird die Merkmale zweckmäßigerweise auch einzeln betrachten und zu sinnvollen weiteren Kombinationen zusammenfassen.
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Dabei zeigen:
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1 ein Nutzfahrzeug mit einer erfindungsgemäßen Windleiteinrichtung in einer Seitenansicht,
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2 eine schematische Darstellung des Nutzfahrzeugs mit der Windleiteinrichtung in einer schrägen Ansicht auf ein Heck und
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3 eine schematische Darstellung des Nutzfahrzeugs mit der Windleiteinrichtung in einer Heckansicht.
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Die 1 bis 3 zeigen ein Nutzfahrzeug 10 mit einer erfindungsgemäßen Windleiteinrichtung. Das Nutzfahrzeug 10 ist als ein Sattelzug ausgebildet. Das als Sattelzug ausgebildete Nutzfahrzeug 10 weist eine Zugmaschine 23 und einen Sattelauflieger 11 auf. Die Zugmaschine 23 weist einen Antriebsstrang des Nutzfahrzeuges auf, über den das Nutzfahrzeug 10 angetrieben wird. Die Zugmaschine 23 weist zwei Achsen 24, 25 auf, von denen zumindest eine antreibbar ist. Die Zugmaschine 23 weist ein Führerhaus 26 und einen auf einer einer Front 27 des Nutzfahrzeugs 10 abgewandten Seite des Führerhauses angeordneten Kopplungsbereich 28 zur Anbindung des Sattelaufliegers 11 auf. In dem Kopplungsbereich 28 weist die Zugmaschine 23 eine nicht näher dargestellte Kopplungsvorrichtung auf, mittels der der Sattelauflieger 11 gelenkig mit der Zugmaschine 23 gekoppelt werden kann. Der Sattelauflieger 11 weist ein Koppelelement auf, mit dem der Sattelauflieger 11 mit der Kopplungsvorrichtung der Zugmaschine 23 koppelbar ist. Der Sattelauflieger 11 umfasst zum Transport von Gütern eine Ladefläche 20. Die Ladefläche 20 ist seitlich und an einer der Front 27 zugewandten Seite von Seitenwänden 16, 17 begrenzt. Die Seitenwände 16, 17 enden in etwa in einer gleichen Höhe wie das Führerhaus 26 der Zugmaschine 23. An oberen Enden der Seitenwände 16, 17 ist eine Dachplatte 29 angebracht, die die Ladefläche 20 nach oben hin begrenzt. An einem Heck 13 weist der Sattelauflieger 11 eine schließbare Heckklappe 30 auf, über die die Ladefläche 20 beladen werden kann. Der Sattelauflieger 11 weist drei Achsen 31, 32, 33 auf, die das Gewicht des Sattelaufliegers 11 tragen.
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Die Windleiteinrichtung ist zur Anbringung an den Sattelauflieger 11 vorgesehen. Die Windleiteinrichtung umfasst dazu ein Luftleitsystem 12, das zur Reduzierung eines Luftwiderstands des Nutzfahrzeugs 10 vorgesehen ist. Das Luftleitsystem 12 weist ein am Heck 13 angeordnetes Luftleitelement auf. Das am Heck 13 angeordnete Luftleitelement ist als ein Diffusor 14 ausgebildet. Der Diffusor 14 umfasst eine Wirkfläche 34, an der die vorbeiströmende Luft entlang geleitet wird, die sich gewölbt von einem vordersten, dem Heck 13 abgewandten Ende des Diffusors 14, das einen weitesten Abstand von der Ladefläche 20 aufweist, bis zu einem hintersten, dem Heck 13 zugewandten Ende des Diffusors 14, der einen geringsten Abstand der Wirkfläche zu der Ladefläche 20 aufweist. Der Diffusor 14 weist fünf auf der Wirkfläche 34 angebrachte Strömungsrippen 35, 36, 37, 38, 39 auf. Grundsätzlich ist auch eine andere Anzahl an Strömungsrippen 35, 36, 37, 38, 39 denkbar. Die Strömungsrippen 35, 36, 37, 38, 39 verlaufen in einem vorderen Bereich des Diffusors 14 im Wesentlichen parallel zueinander und weisen in Richtung des Hecks 13 einen anwachsenden Abstand zueinander auf.
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Das Luftleitsystem 12 weist einen aerodynamischen Anströmkörper 15 als weiteres Luftleitelement auf. Der aerodynamische Anströmkörper 15 ist auf den Diffusor 14 abgestimmt. Der aerodynamische Anströmkörper 15 und der Diffusor 14 sind aufeinander abgestimmt. Der aerodynamische Anströmkörper 15 ist der Front 27 des Nutzfahrzeugs 10 zugewandt. In einem Zustand in dem der Sattelauflieger 11 mit der Zugmaschine 23 verbunden ist, ist der aerodynamische Anströmkörper 15 unter der Ladefläche 20 unmittelbar nach der Zugmaschine 23 angeordnet. Der aerodynamische Anströmkörper 15 ist so ausgebildet, dass er einen unter dem Nutzfahrzeug 10 strömenden Luftstrom besonders gut und ohne Turbulenzen zu erzeugen unter dem Nutzfahrzeug 10 leitet und so zu dem geringen Luftwiderstand des Nutzfahrzeugs 10 beiträgt. Dazu weist der aerodynamische Anströmkörper 15 eine Wirkfläche 40 auf, die an dem der Front 27 zugewandten Ende des Anströmkörpers 15 leicht zu einer senkrecht auf einer Aufstandsebene 41 des Nutzfahrzeugs 10 stehenden Ebene geneigt steht und an einem der Aufstandsebene 41 zugewandten Ende gekrümmt in eine Parallele zu der Aufstandsebene 41 übergeht.
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Das Luftleitsystem 12 weist weiter eine Unterbodenverkleidung 21 als Luftleitelement auf. Die Unterbodenverkleidung 21 ist zwischen dem Anströmkörper 15 und dem Heckeinzug angeordnet. Die Unterbodenverkleidung 21 weist eine Wirkfläche 42 auf, die sich von einem dem Heck 13 zugewandten Ende des aerodynamischen Anströmkörpers 15 bis zu einem der Front 27 zugewandten Ende des Diffusors 14 erstreckt. Dabei ist jeweils ein Übergang zwischen der Wirkfläche 40 des aerodynamischen Anströmkörpers 15 und der Wirkfläche 42 der Unterbodenverkleidung 21 und ein Übergang zwischen der Wirkfläche 42 der Unterbodenverkleidung 21 und der Wirkfläche 34 des Diffusors 14 eben. Der entlang der Wirkflächen 34, 40, 42 strömende Luftstrom wird in den Übergängen nicht verwirbelt.
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Das Luftleitsystem 12 weist auf jeder Seite des Nutzfahrzeugs 10 eine unterhalb der Seitenwand 16, 17 des Sattelaufliegers 11 angeordnete Seitenverkleidung 18, 19 auf. Nachfolgend soll nur eine Seitenverkleidung 18 beschrieben werden. Die Seitenverkleidung 19, die auf der gegenüberliegenden Seite des Nutzfahrzeugs 10 angeordnet ist, ist gleich ausgebildet. Die Seitenverkleidung 18 verläuft von einem Bereich, in dem der aerodynamische Anströmkörper 15 angeordnet ist, bis zu dem Heck 13 des Nutzfahrzeugs 10. Dabei reicht die Seitenverkleidung 18 bis fast auf die Aufstandsebene 41 des Nutzfahrzeugs 10. Dabei überdeckt die Seitenverkleidung 18 fast die komplette Bereifung des Sattelaufliegers 11. Lediglich ein kleiner Bereich, der einer mindesten Bodenfreiheit des Nutzfahrzeugs 10 entspricht, ist seitlich nicht von der Seitenverkleidung 18 verdeckt. Die Seitenverkleidung 18 ist mit dem Diffusor 14 strömungstechnisch gekoppelt. Dazu ist die Seitenverkleidung 18 an ihrem dem Heck 13 zugewandten Ende nach innen unter die Ladefläche 20 des Sattelaufliegers 11 hin zu dem Diffusor 14 geführt. Die Seitenverkleidung 18 weist einen Rahmen 43 auf, der die Seitenverkleidung 18 umschließt. Der Rahmen 43 verläuft parallel zu der Seitenwand 16 des Sattelaufliegers 11. Dabei sind Übergänge zwischen der Seitenwand 18, dem Rahmen 43 und der Seitenverkleidung 18 eben. Der Rahmen 43 verläuft über eine gesamte Länge der Seitenverkleidung 18 parallel zu der Seitenwand 16 und verläuft in dem hinteren Bereich, in dem die Seitenverkleidung 18 unter die Ladefläche 20 geführt ist, in einem Bogen in Richtung der Ladefläche 20. Ein an der Seitenverkleidungen 18 entlang strömender Luftstrom strömt an dem Heck 13 zugewandten Ende der Seitenverkleidungen 18 unter die Ladefläche 20 und in den Diffusor 14. Der Diffusor 14 und die Seitenverkleidungen 18 sind aufeinander abgestimmt.
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Das Luftleitsystem 12 weist an dem Heck 13 angeordnete Endkantenklappen 44, 45, 46 auf. Die Endkantenklappen 44, 45, 46 sind an den jeweils an dem Heck 13 zugewandten Kanten der Seitenwände 16, 17 und der Dachplatte 29 angeordnet. Endkantenklappen 44, 45, 46 sind jeweils über die gesamte Kante der entsprechenden Seitenwand 16, 17 und der Dachplatte 29 angeordnet. Die Endkantenklappen 44, 45, 46 sind jeweils leicht nach innen, also in Richtung einer Mitte des Sattelaufliegers 11 gekrümmt, so dass eine Verwirbelung der daran vorbeiströmenden Luft verringert wird. Die Endkantenklappe 44, 45, 46 und die Seitenverkleidungen 18, 19 sind dabei aufeinander abgestimmt. Die Rahmen 43 der Seitenverkleidungen 18, 19 gehen jeweils an einem unteren, der Aufstandsebene 41 zugewandten Ende in die Endkantenklappen 44, 45, 46 der Seitenwände 16, 17 über.
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Das Luftleitsystem 12 weist ein Strömungsleitblech 47 auf, das zwischen der Zugmaschine 23 und dem Sattelauflieger 11 angeordnet ist. Das Strömungsleitblech 47 ist als ein weiteres Luftleitelement ausgebildet. Das Strömungsleitblech 47 ist an einem der Zugmaschine 23 zugewandten Ende des Sattelaufliegers 11 angeordnet. Das Strömungsleitblech 47 weist eine U-förmige Grundform auf und schließt einen Raum zwischen der Zugmaschine 23 und dem Sattelauflieger 11 auf den beiden Seiten und einem Dachbereich ab. Das Strömungsleitblech 47 bildet eine Verlängerung der Seitenwände 16, 17 und der Dachplatte 29 bis hin zu der Zugmaschine 23 aus. Das Strömungsleitblech 47 verhindert ein Strömen und Verwirbeln einer an der Seite und einem Dach der Zugmaschine 23 vorbeiströmenden Luft in den Zwischenraum zwischen Zugmaschine 23 und Sattelauflieger 11.
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Die Windleiteinrichtung umfasst ein Heckunterfahrschutzelement 22, das in das als Diffusor 14 ausgebildete Luftleitelement integriert ist. Das Heckunterfahrschutzelement 22 weist in einer Heckansicht eine trapezförmige Grundform auf. Dabei besteht das Heckunterfahrschutzelement 22 aus zwei im Wesentlichen parallel zu der Aufstandsebene 41 verlaufende Horizontalstreben 48, 49 und zwei die Horizontalstreben 48, 49 jeweils auf einer Seite verbindenden Vertikalstreben 50, 51. An einem oberen Ende ist das Heckunterfahrschutzelement 22 mit der oberen Horizontalstrebe 48 fest an den Sattelauflieger 11 angebracht und erstreckt sich in einen Bereich unterhalb der Heckklappe 30 in Richtung der Aufstandsebene 41 des Nutzfahrzeugs 10. Die beiden Vertikalstreben 50, 51 sind jeweils an einem seitlichen Ende der oberen Horizontalstrebe 48 angeordnet und verlaufen schräg nach unten, also in Richtung der entsprechenden Seitenwand 16, 17 und der Aufstandsebene 41. Dabei sind die Vertikalstreben 50, 51 fest mit dem Diffusor 14 bzw. dem Sattelauflieger 11 verbunden. Die unteren der Aufstandsebene 41 zugewandten Enden der Vertikalstreben 50, 51 sind mittels der unteren Horizontalstrebe 49 miteinander verbunden. Die Vertikalstreben 50, 51 und die Horizontalstreben 48, 49 sind dabei einstückig miteinander ausgebildet. Durch einen Bereich innerhalb der Horizontal- und Vertikalstreben 48, 49, 50, 51 des Heckunterfahrschutzelements 22 strömt ein aus dem Diffusor 14 strömender Luftstrom. Dabei ist das Heckunterfahrschutzelement 22 aerodynamisch so ausgebildet, dass der von dem Diffusor 14 strömende Luftstrom nur wenig gestört wird. Das Heckunterfahrschutzelement 22 ist auf den Diffusor 14 und die Seitenverkleidungen abgestimmt. Dabei können an dem Heckunterfahrschutzelement 22 Anbauteile, wie beispielsweise ein Nummernschild, ein Rücklicht oder Reflektoren angebracht werden. Das Heckunterfahrschutzelement 22 ist dabei aus einem stabilen und widerstandfähigen Material, wie beispielsweise einem Stahl gefertigt, der in einer Unfallsituation ein Eindringen eines anderen Kraftfahrzeuges unter den Sattelauflieger 11 verhindert. Grundsätzlich ist es auch denkbar, dass das Heckunterfahrschutzelement 22 eine andere Form aufweist.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 102010047243 A1 [0002]
