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Die Erfindung betrifft eine Luftleitvorrichtung für ein Fahrzeug, wobei die Luftleitvorrichtung ein für eine Luftströmung ein Strömungshindernis ausbildendes Halteelement und ein an dem Halteelement befestigtes Luftleitelement aufweist, wobei das Luftleitelement einen Lufteinlass zum Einlassen bzw. Einfangen zumindest eines Teilluftstroms der Luftströmung und einen über einen Kanal mit dem Lufteinlass verbundenen Luftauslass zum Auslassen bzw. gezielten Ausströmen des Teilluftstroms umfasst.
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Weiterhin bezieht sich die Erfindung auf ein Fahrzeug mit einer solchen Luftleitvorrichtung.
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Beispielsweise können derartige Luftleitvorrichtungen für Fahrzeuge, insbesondere Kraftfahrzeuge wie zum Beispiel PKWs oder LKWs, zur Kühlung entsprechender Bremsvorrichtungen zum Einsatz kommen.
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Üblicherweise erreichen Bremsvorrichtungen, im Falle von Scheibenbremsen insbesondere deren Bremsscheiben, beim häufigen Abbremsen des Fahrzeugs hohe Temperaturen; dies vor allem beim raschen Abbremsen von einer relativ hohen Fahrzeuggeschwindigkeit auf eine relativ niedrige Fahrzeuggeschwindigkeit bis hin zum Stillstand des Fahrzeugs.
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Materialbedingt sind der maximal zulässigen Temperatur von Bremsenergie aufnehmenden Elementen der Bremsvorrichtung wie Bremsscheiben jedoch Grenzen gesetzt. Dementsprechend ist in zumindest einigen Fällen eine effiziente Wärmeabfuhr von der Bremsscheibe, beispielsweise in die Fahrzeugumgebung, zwingend geboten, um ein mögliches Überschreiten der maximal zulässigen Temperatur der Bremsscheibe zu unterbinden.
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Der konstruktiven Umsetzung einer effizienten Wärmeabfuhr von der Bremsscheibe sind jedoch Grenzen gesetzt. Eine Schwierigkeit dabei stellt beispielsweise der nur begrenzt zur Verfügung stehende Bauraum in der Felge dar.
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Zudem wird die Wärmeabfuhr von der Bremsscheibe durch das aerodynamische Verhalten von in der Umgebung der Bremsscheibe liegenden Bauteilen beeinflusst. Beispielsweise kann die Luftanströmung zur Bremsscheibe und damit die Wärmeabfuhr von der Bremsscheibe durch üblicherweise vorgesehene Bremsenschutzbleche eingeschränkt werden. Ferner ergibt sich eine eingeschränkte Luftanströmung zur Bremsscheibe durch eine eventuell begrenzte Luftdurchlässigkeit der Felge, zum Beispiel aufgrund deren Ausgestaltung. So besitzen weitgehend geschlossene Felgen nur eine sehr geringe Luftdurchlässigkeit, so dass nur wenig Luft zur Kühlung der Bremsscheibe in Richtung zur Bremsscheibe strömen kann, wodurch letztlich die Bremsscheibenkühlung bzw. die Wärmeabfuhr von der Bremsscheibe nachhaltig beeinträchtigt wird. Unter aerodynamischen Gesichtspunkten werden aber gerade derartige Felgen mit geringer Luftdurchlässigkeit bei Fahrzeugen häufig verbaut, was der effizienten Wärmeabfuhr von der Bremsscheibe jedoch abträglich ist.
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Eine von sich aus auftretende Kühlung der Bremsvorrichtung, insbesondere der Bremsscheibe, welche sich durch die von unten in das Radhaus eintretende Luftströmung während der Fahrt des Kraftfahrzeugs selbsttätig einstellt, ist meist nicht ausreichend zur Kühlung der Bremsscheibe, so dass entsprechend dem Stand der Technik entsprechende Maßnahmen zur Bremsenkühlung ergriffen wurden.
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Gemäß einem aus dem Stand der Technik bekannten Ansatz werden sogenannte „aktive” Kühlverfahren bzw. -maßnahmen zur Kühlung der Bremsvorrichtung eingesetzt, welche eine Luftströmung mittels eines „aktiv” betriebenen Elements, beispielsweise eines Ventilators, zur Bremsvorrichtung führen.
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Einem anderen aus dem Stand der Technik bekannten Ansatz zufolge werden sogenannte „passive” Kühlverfahren bzw. -maßnahmen zur Kühlung der Bremsscheibe eingesetzt, welche gezielt die bei Fahrt des Fahrzeugs letzteres umströmende Luftströmung durch Luftleitelemente, beispielsweise mittels Leitschaufeln oder Kühlrampen, so leiten bzw. umlenken, dass der umgeleitete Luftstrom in Richtung der Bremsvorrichtung weiterströmt und vorzugsweise auf die Bremsvorrichtung treffen kann.
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Aus Kostengründen sowie aufgrund deren einfachen Ausgestaltung finden jedoch häufiger die passiven Kühlmaßnahmen bei Fahrzeugen Anwendung.
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Beispielsweise beschreibt die Druckschrift
DE 42 43 988 A1 eine passive Kühlvorrichtung mit einem Luftleitelement in Form eines Bremskühlschachts bzw. Bremskühlkanals. Bei dieser Kühlvorrichtung wird durch eine Einlassöffnung des Bremskühlkanals an der Frontschürze des Fahrzeugs Luft bzw. ein Luftstrom eingefangen, welcher in einem Kanal des Bremskühlkanals weitergeleitet bzw. geführt wird und schließlich aus einer Auslassöffnung des Bremskühlkanals, beispielsweise in Form einer Auslassdüse, innerhalb des Radhauses auf die Bremsscheibe gerichtet austritt. Bei dem vorgenannten Bremskühlschacht wird die das Fahrzeug anströmende Luft von der Frontschürze des Fahrzeugs aufgefangen und durch Kanäle zur Bremsscheibe geführt. Hierzu wird eine zusätzliche Lufteinlassfläche in der Frontschürze des Fahrzeugs benötigt, welche den Gestaltungsspielraum der Fahrzeugfront einschränkt. Zudem muss im Vorderwagen ausreichend Bauraum für den gesamten Bremskühlschacht vorgehalten werden, was den verfügbaren Bauraum für andere Bauteile, beispielsweise für die Motorkühlung, einschränkt. Die in dem Bremskühlschacht aufgefangene Luftströmung kann unter Umständen bei anderen Bauteilen wie bei denen zur Motorkühlung zu einem geringeren Luftmassenstrom führen, so dass deren Effizienz dadurch gemindert wird. Weiterhin weitet sich der vom Bremskühlschacht auf die Bremsscheibeneinlassöffnung gerichtete Freistrahl bzw. Luftstrahl auf seinem weiten Weg durch das Radhaus so auf, dass die Bremse von einem breit aufgefächerten Luftstrahl getroffen wird, so dass tatsächlich nur ein Teil des Luftstrahls für die Kühlung von wärmebelasteten Flächen der Bremsvorrichtung Wirkung entfaltet. Ein nicht unerheblicher Teil des Luftstrahls strömt dabei an der Bremsvorrichtung vorbei, ohne den beabsichtigten Beitrag zur Kühlung zu leisten.
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Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Luftleitvorrichtung für ein Fahrzeug zur Verfügung zu stellen, mit welcher eine Kühlung der Bremsvorrichtung eines Fahrzeugs auf noch effizientere Weise erzielt werden kann.
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Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine Vorrichtung gemäß den jeweiligen unabhängigen Ansprüchen gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den abhängigen Ansprüchen.
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Die erfindungsgemäße Luftleitvorrichtung für ein Fahrzeug weist ein für eine Luftströmung ein Strömungshindernis ausbildendes Halteelement und ein an dem Halteelement befestigtes Luftleitelement auf, wobei das Luftleitelement einen Lufteinlass zum Einlassen bzw. Einfangen zumindest eines Teilluftstroms der Luftströmung und einen über einen Kanal mit dem Lufteinlass verbundenen Luftauslass zum Auslassen bzw. zum gezielten Ausströmen des Teilluftstroms umfasst, wobei das Luftleitelement derart ausgebildet ist, dass der Luftauslass an einer der Luftströmung abgewandten Seite des das Strömungshindernis ausbildenden Halteelements angeordnet ist. Alternativ oder zusätzlich ist das Luftleitelement derart ausgebildet, dass der Lufteinlass zumindest abschnittsweise an dem Halteelement angrenzt und das Halteelement einen Luftleitabschnitt umfasst, der angrenzend, vorzugsweise bündig angrenzend, an dem Lufteinlass den Luftstrom zumindest teilweise in Richtung des Lufteinlasses umlenkt. Das Luftleitelement ist vorzugsweise an dem als Querlenker ausgebildeten Halteelement im vorderen Radhaus des Fahrzeugs befestigt. In Anströmrichtung des Luftleitelements befindet sich der Lufteinlass, vorzugsweise in Form eines Einlasstrichters, der ausgebildet ist, die zur Kühlung der Bremsvorrichtung erforderliche Luftmenge einzufangen bzw. einzulassen. In dem Luftleitelement wird der eingefangene Luftstrom vorzugsweise nach oben, d. h. in Fahrzeughöhenrichtung (z-Achse des Fahrzeugs) und dann zur Seite in Richtung der Bremsvorrichtung bzw. zur Bremsscheibe hin (y-Achse des Fahrzeugs) umgelenkt. Dort befindet sich ein Luftauslass in Form einer Auslassdüse, die im Windschatten bzw. Totwasser des als Querlenker ausgebildeten Halteelements einen Teilluftstrahl bzw. eine Teilluftströmung auf die Bremsvorrichtung, insbesondere die Bremsscheibe im Falle einer Scheibenbremse, ausbläst.
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Insbesondere ist das Luftleitelement unten an dem als Querlenker ausgebildeten Halteelement im Radhaus befestigt, d. h. ausgehend von der Fahrzeughöhenrichtung (z-Achse des Fahrzeugs) unterhalb des Querlenkers an letzterem. Der als Einlasstrichter ausgebildete Lufteinlass des Luftleitelements fängt die von unten in das Radhaus gehende Luftströmung ein. Zu diesem Zweck ist eine am vorderen Abschnitt des Radhauses gesehen in Fahrzeuglängsrichtung (x-Achse des Fahrzeugs) angeordnete Radstaulippe oder ein Staukörper vor dem Vorderrad derart gestaltet, dass der als Einlasstrichter ausgebildete Lufteinlass des Luftleitelements ausreichend zugeströmte Luft aufnehmen bzw. einfangen kann.
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Alternativ oder zusätzlich ist an einer Vorderseite des als Querlenker ausgebildeten Halteelements gesehen in Fahrzeuglängsrichtung ein Luftleitabschnitt ausgebildet, welcher entweder durch ein separates Bauteil an dem als Querlenker ausgebildeten Halteelement befestigt sein kann oder einstückig mit dem als Querlenker ausgebildeten Halteelement hergestellt sein kann. Dadurch wird die auf das als Querlenker ausgebildete Halteelement auftreffende Luft nach unten in den als Einlasstrichter ausgebildeten Lufteinlass des Luftleitelements abgelenkt. Damit wird die Stauströmung vor dem als Querlenker ausgebildeten Halteelement ausgenutzt und zur Steigerung des Kühlluftmassenstroms herangezogen, so dass die Auffangfläche des Lufteinlasses des Luftleitelements selbst nicht zu groß ausgeführt werden muss. Vom Lufteinlass des Luftleitelements wird die Luft zur Bremsscheibe hin mit kleiner Steigung nach oben gesehen in Fahrzeughöhenrichtung umgelenkt. Mit anderen Worten wird zum Einfangen einer erforderlichen Kühlluftmenge für die Bremsvorrichtung der Staudruck des als Querlenker ausgebildeten Halteelements mit ausgenutzt und somit die Umströmung des Fahrzeugs im Vergleich zu anderen Maßnahmen zur Bremsenkühlung nur gering gestört. Dies sowie eine geringe Stirnfläche des Lufteinlasses des Luftleitelements ermöglichen ein verbessertes aerodynamisches Verhalten. Anhand des Luftleitelements kann somit ein gezieltes Anströmen der Bremsvorrichtung, beispielsweise der Bremsscheibe im Falle einer Scheibenbremse, in einem vorgegebenen Winkel erzielt werden, wodurch die Wärmeabfuhr von der Bremsscheibe deutlich gesteigert wird. Die Wärmeabfuhr erfolgt zum einen durch den direkt auf die heiße Oberfläche der Bremsscheibe auftreffenden Luftstrahl und zum anderen durch die Innenbelüftung der Bremskanäle. Der Luftstrahl am Luftauslass des Luftleitelements legt aufgrund dessen naher Anordnung zur Bremsscheibe nur einen geringen Weg zur Bremsscheibe zurück. Der Lufteinlass des Luftleitelements kann vergleichsweise klein gehalten werden, da die auf das als Querlenker ausgebildete Halteelement auftreffende Luft durch den Luftleitabschnitt des Halteelements in Richtung des als Einlasstrichter ausgebildeten Lufteinlasses des Luftleitelements geleitet wird. Aufgrund der geometrischen Abmaße des Luftleitelements kann der erforderliche Bauraum für den Einbau des Luftleitelements im Radhaus möglichst klein vorgesehen sein. Weiterhin wird bei Verwendung des Luftleitelements ein äußerst geringer Bauraum in der Umgebung des Radhauses eingenommen, wodurch der für andere Bauteile zur Verfügung stehende Bauraum im Vorderwagen des Fahrzeuges vergrößert wird. Zudem stellt das Luftleitelement ein äußerst kleines und leichtes Bauteil im Vergleich zu denen des Standes der Technik dar, welches dementsprechend kostengünstig herstellbar ist und nicht im Bauraumkonflikt mit anderen Bauteilen steht.
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Die erfindungsgemäße Luftleitvorrichtung kann in vorteilhafter Weise derart weitergebildet werden, dass das Luftleitelement derart ausgebildet ist, dass der Luftauslass und abschnittsweise der Kanal an der der Luftströmung abgewandten Seite des das Strömungshindernis ausbildenden Halteelements angeordnet sind. Ein Abschnitt des Luftleitelements, insbesondere der Luftauslass und abschnittsweise der Kanal, befindet sich somit im rückwärtigen Bereich im Totwasser des als Querlenker ausgebildeten Halteelements. Damit ist die der direkten Anströmung von Luft ausgesetzte Fläche des Luftleitelements so gering wie möglich gehalten, so dass die Stirnfläche bzw. die anströmbare Fläche des Luftleitelements, welche vorwiegend durch den Lufteinlass gebildet wird, gering gehalten wird. Weiterhin kann der aus dem Luftauslass ausgelassene Teilluftstrom dadurch von übrigen Luftströmungen nahezu unbeeinflusst die Bremsvorrichtung, insbesondere die Bremsscheibe, anströmen.
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Weiterhin kann die erfindungsgemäße Luftleitvorrichtung so verwirklicht werden, dass das Luftleitelement derart ausgebildet ist, dass eine Luftabrisskante an dem Luftleitelement so vorgesehen ist, dass eine Strömung eines den Lufteinlass und zumindest abschnittsweise den Kanal umströmenden Teilluftstroms in Richtung des Luftauslasses zumindest teilweise unterbunden wird. Die am Unterboden des Luftleitelements ausgebildete Luftabrisskante verhindert somit ein erneutes Eindringen der Luft in das Radhaus und wirkt Luftwiderstandsbeiwert erhöhenden Verwirbelungen entgegen.
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Darüber hinaus kann die erfindungsgemäße Luftleitvorrichtung so ausgeführt werden, dass das Luftleitelement derart ausgebildet ist, dass der Kanal zwischen dem Lufteinlass und dem Luftauslass abschnittsweise in einer Tiefenrichtung des Halteelements angrenzend an dem Halteelement und abschnittsweise in einer Höhenrichtung des Halteelements angrenzend an dem Halteelement verläuft.
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Ferner kann die erfindungsgemäße Luftleitvorrichtung derart umgesetzt werden, dass das Luftleitelement an einem als Querlenker des Fahrzeugs ausgebildeten Halteelement befestigt ist.
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Des Weiteren kann die erfindungsgemäße Luftleitvorrichtung so weitergebildet werden, dass der Lufteinlass und der Luftleitabschnitt zumindest abschnittsweise einen Lufteinlasstrichter ausbilden, dessen Strömungsquerschnitt größer als der des Kanals ist und/oder dessen Strömungsquerschnitt mit weiterem Verlauf in Richtung des Kanals allmählich dem des Kanals entspricht.
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Weiterhin kann die erfindungsgemäße Luftleitvorrichtung derart ausgebildet werden, dass ein Strömungsquerschnitt des Lufteinlasses größer ist als ein Strömungsquerschnitt des Luftauslasses. Der als Auslassdüse ausgebildete Luftauslass des Luftleitelements richtet den Luftstrahl vorzugsweise auf einen vom Bremsenschutzblech unbedeckten Teil der Bremsscheibe. Die Form der Auslassdüse (verschiedene Formen sind denkbar) ist maßgeblich für die Kühlcharakteristik des entstehenden Luftstrahls. Die Kühlwirkung resultiert aus zwei Komponenten, nämlich dem Auftreffwinkel des Luftstrahles auf die Bremsscheibe und durch die Steigerung der Innenbelüftung der Bremsscheibe. Die Steigerung der Innenbelüftung der Bremsscheibe wird dabei dadurch bewirkt, das ein Teil des Luftstrahles nach dem Auftreffen auf die Bremsscheibe radial nach innen zum Einlass der Bremsscheibeninnenbelüftung strömt.
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Das erfindungsgemäße Kraftfahrzeug ist mit einer vorgenannten erfindungsgemäßen Luftleitvorrichtung ausgestattet, wobei das Luftleitelement in diesem Fall derart an dem Halteelement angeordnet ist, dass der Luftstrom in Fahrzeuglängsrichtung das Halteelement und den Lufteinlass anströmt, so dass zumindest ein Teilluftstrom durch den Lufteinlass über den Kanal zu dem Luftauslass geleitet wird und über den Luftauslass in Richtung zu der Bremsvorrichtung des Fahrzeugs, insbesondere in Richtung eines eine Bremsenergie aufnehmenden Elements der Bremsvorrichtung wie eine Bremsscheibe, ausgelassen wird.
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Dadurch ergeben sich die im Zusammenhang mit der erfindungsgemäßen Luftleitvorrichtung erläuterten Wirkungen und Vorteile auf gleich oder ähnlich Weise, weshalb zur Vermeidung von Wiederholungen auf die vorstehenden Ausführungen im Zusammenhang mit der erfindungsgemäßen Luftleitvorrichtung verwiesen wird.
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Gleiches gilt sinngemäß auch für die folgende bevorzugte Ausführungsform des erfindungsgemäßen Kraftfahrzeugs, weshalb auch dies bezüglich auf die vorstehenden Ausführungen im Zusammenhang mit der erfindungsgemäßen Luftleitvorrichtung verwiesen wird.
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Das erfindungsgemäße Kraftfahrzeug kann in vorteilhafter Weise so weitergebildet sein, dass das Luftleitelement an dem Halteelement so angeordnet ist, dass der Kanal in Richtung von dem Lufteinlass zu dem Luftauslass zumindest abschnittsweise in Höhenrichtung des Fahrzeugs verläuft. Vorzugsweise lenkt das Luftleitelement den Teilluftstrom zumindest zweifach bei vertikaler Steigung, d. h. bei Verlauf in Fahrzeughöhenrichtung, um, so dass Verunreinigungen und Wasser den Luftauslass des Luftleitelements nicht erreichen können. Verunreinigungen und Wasser können somit auf die Wand bzw. Wandung des Luftleitelements bei der ersten Umlenkung treffen und von dort nicht mehr nach oben zur Auslassdüse gelangen. Wasser kann dann der Schwerkraft folgend wieder unten aus dem Luftleitelement über beispielsweise vorgesehene Rillen aus dem Lufteinlass auslaufen. Als zusätzliche Sicherung gegen gröbere Verunreinigungen kann ein zusätzliches Schmutzfanggitter an dem Lufteinlass des Luftleitelements vorgesehen sein. Durch die zweifache Luftumlenkung wird Wasser und grober Schmutz an der Rückwand des Luftleitelements abgeschieden und kann nach unten laufend durch den als Lufteinlasstrichter ausgebildeten Lufteinlass austreten. Dadurch ist eine sichere Funktion auch bei Regen gewährleistet.
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Eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung wird nachfolgend anhand der Figuren beispielhaft erläutert.
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Es zeigen:
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1 eine perspektivische Ansicht einer erfindungsgemäßen Luftleitvorrichtung für ein Fahrzeug;
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2 eine schematische Ansicht der erfindungsgemäßen Luftleitvorrichtung von 1; und
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3 eine schematische Schnittansicht der erfindungsgemäßen Luftleitvorrichtung von 1.
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1 zeigt eine perspektivische Ansicht einer erfindungsgemäßen Luftleitvorrichtung 10 für ein Fahrzeug, wobei 2 eine schematische Ansicht der erfindungsgemäßen Luftleitvorrichtung 10 von 1 und 3 eine schematische Schnittansicht der erfindungsgemäßen Luftleitvorrichtung 10 von 1 zeigt.
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Wie aus 1 ersichtlich ist, ist die erfindungsgemäße Luftleitvorrichtung 10 für ein Fahrzeug zur Kühlung einer Bremsvorrichtung des Fahrzeugs, in diesem Fall einer Bremsscheibe einer Scheibenbremse, vorgesehen und zu diesem Zweck im Bereich eines Radhauses 28 des Fahrzeugs angeordnet. Unter anderem sind Elemente bzw. Bauteile im Bereich des Radhauses 28 des Fahrzeugs, wie in 1 erkennbar ist, dargestellt, nämlich insbesondere ein in dem Radhaus 28 aufgenommenes Rad 12, eine an einer Vorderkante des Radhauses 28 (gesehen in Fahrzeuglängsrichtung, bzw. x-Achse des Fahrzeugs) angebrachte Radstaulippe 14 und ein Bremssattel 22 der die Bremsvorrichtung des Fahrzeugs ausbildenden Scheibenbremse. Wie weiterhin der 1 und insbesondere der 2 zu entnehmen ist, umfasst die Luftleitvorrichtung 10 ein für eine bei Fahrt des Fahrzeugs auftretende Luftströmung ein Strömungshindernis ausbildendes Halteelement 20 und ein an dem Halteelement 20 befestigtes Luftleitelement 18.
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Das Halteelement 20 ist in diesem Ausführungsbeispiel als ein Bauteil der Radaufhängung des Fahrzeugs, insbesondere als ein Querlenker des Fahrzeugs, ausgebildet.
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Das Luftleitelement 18 weist einen Lufteinlass 16 in Form einer Einlassöffnung zum Einlassen bzw. Einfangen zumindest eines Teilluftstroms der Luftströmung und einen über einen Kanal 36 mit dem Lufteinlass 16 verbundenen Luftauslass 24 in Form einer Auslassöffnung bzw. Auslassdüse zum Auslassen bzw. gezielten Ausströmen des Teilluftstroms auf. Dabei ist das Luftleitelement 18 derart ausgebildet, dass der Luftauslass 24 an einer der Luftströmung abgewandten Seite des das Strömungshindernis ausbildenden Halteelements 20, insbesondere des Querlenkers, angeordnet ist. Dadurch ist der aus dem Luftauslass 24 ausgelassene Teilluftstrom soweit wie möglich unbeeinflusst von der das Luftleitelement 18 sowie das Halteelement 20 umströmenden Luftströmung. Insbesondere ist der Luftauslass 24 im Totwasser des Halteelements 20, insbesondere des Querlenkers, angeordnet, wobei auch abschnittsweise der Kanal 36 an der der Luftströmung abgewandten Seite des das Strömungshindernis ausbildenden Halteelements 20 angeordnet ist, d. h. ebenso wie der Luftauslass im Totwasser angeordnet ist. Dadurch ist die Anordnung sowie Ausbildung des Luftleitelements 18 hinsichtlich des Strömungswiderstandsbeiwerts (cx-Wert) äußerst günstig, da nur ein Teil des Luftleitelements 18 von der Luftströmung angeströmt wird, nämlich bevorzugt der Lufteinlass 16 des Luftleitelements 18, während ein verbleibender Teil des Luftleitelements 18 auf der der Luftströmung abgewandten Seite des Querlenkers positioniert ist.
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Wie vorstehend erwähnt ist, fungiert die erfindungsgemäße Luftleitvorrichtung 10 in diesem Ausführungsbeispiel insbesondere als eine Kühlvorrichtung für die Bremsvorrichtung des Fahrzeugs, wobei zur besseren Veranschaulichung der Erfindung die Bremsvorrichtung in diesem Fall durch eine Scheibenbremse für das Vorderrad des Fahrzeugs ausgebildet wird.
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Um eine möglichst effiziente Kühlung der Scheibenbremse, insbesondere der Bremsscheibe, zu ermöglichen, ist das Luftleitelement 18 derart an dem Halteelement 20 angeordnet, dass der Luftstrom in Fahrzeuglängsrichtung (x-Achse des Fahrzeugs) das Halteelement 20 und den Lufteinlass 16 des Luftleitelements 18 anströmt, so dass zumindest ein Teilluftstrom 34 der Luftströmung 26 durch den Lufteinlass 16 über den Kanal 36 zu dem Luftauslass 24 geleitet wird und über den Luftauslass 24 gezielt in Richtung der Bremsvorrichtung des Fahrzeugs, insbesondere in Richtung eines eine Bremsenergie aufnehmenden Elements der Bremsvorrichtung wie die Bremsscheibe der Scheibenbremse, ausgelassen bzw. ausgeströmt wird.
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Weiterhin ist das Luftleitelement 18 an dem Halteelement 20 so angeordnet, dass der Kanal 36 in Richtung von dem Lufteinlass 16 zu dem Luftauslass 24 zumindest abschnittsweise in Höhenrichtung des Fahrzeugs (z-Achse des Fahrzeugs) angrenzend an dem Halteelement 20 verläuft, so dass teilweise Fremdpartikel bzw. Verunreinigungen mit entsprechend hoher Masse wie Kieselsteine, etc. oder Wasser, die in den Lufteinlass 16 geraten, aufgrund der Schwerkraft den Luftauslass 24 nicht erreichen können, sondern über den Lufteinlass 16 entgegen der Strömungsrichtung des Teilluftstroms 34 abgeführt werden. Dementsprechend ist das Luftleitelement 18 derart ausgebildet, dass der Kanal 36 zwischen dem Lufteinlass 16 und dem Luftauslass 24 abschnittsweise in einer Tiefenrichtung des Halteelements 20 (entspricht der x-Richtung des Fahrzeugs) angrenzend an dem Halteelement 20 und abschnittsweise in einer Höhenrichtung des Halteelements 20 (entspricht der z-Richtung des Fahrzeugs) angrenzend an dem Halteelement 20 verläuft. Auf dem Weg von dem Lufteinlass 16 zu dem Luftauslass 24 wird der Teilluftstrom 34 somit einer ersten Umlenkung in vertikaler Richtung nach oben (in Fahrzeughöhenrichtung bzw. in die z-Richtung des Fahrzeugs) und anschließend einer zweiten Umlenkung in horizontaler Richtung (in Fahrzeugbreitenrichtung bzw. y-Richtung des Fahrzeugs) unterzogen, wie insbesondere der 3 entnommen werden kann.
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Um einen Teilluftstrom 34 der Strömung 26 möglichst effizient einfangen zu können, ist das Luftleitelement 18 derart ausgebildet, dass der Lufteinlass 16 zum einen als Einlasstrichter ausgebildet ist und zum anderen abschnittsweise an das Halteelement 20 so bündig angrenzt, dass ein Luftleitabschnitt 32 des Halteelements 20 bündig angrenzend zu dem trichterförmigen Lufteinlass 16 den Luftstrom, d. h. den Teilluftstrom 34, zumindest teilweise in Richtung des Lufteinlasses 16 umlenkt. Der Lufteinlass 16 sowie der Luftleitabschnitt 32 des Halteelements bilden somit teilweise einen kegelförmigen oder keilförmigen Lufteinfangtrichter aus, dessen Strömungsquerschnitt in Richtung zu dem Kanal 36 allmählich zu dem des Kanals 36 wird. Insbesondere bilden der Lufteinlass 16 und der Luftleitabschnitt 32 zumindest abschnittsweise den Lufteinfangtrichter aus, dessen Strömungsquerschnitt direkt am Einlass des Lufteinfangtrichters größer als der des Kanals 36 ist. Beispielsweise kann der Luftleitabschnitt 32 so an dem Halteelement 20 ausgebildet sein, dass die anströmbare Fläche bzw. die das Ausmaß des Strömungshindernisses festlegende Anströmfläche des Halteelements 20 gesehen in Fahrzeuglängsrichtung (x-Achse des Fahrzeugs) einen größeren Teil des Luftstroms nach unten (negative z-Richtung des Fahrzeugs) in Richtung des Lufteinlasses 16 leitet. Zum Beispiel kann der Luftleitabschnitt 32 als eine entsprechende im Querschnitt dreieckförmige Abschrägung am im Querschnitt rechteckig ausgestalteten Haltelement 20 ausgebildet sein, bei der der größere Dreieckschenkel einen Teilluftstrom nach unten in Richtung des Lufteinlasses 16 leitet. Dementsprechend verfügt die erfindungsgemäße Luftleitvorrichtung 10 zusätzlich über den Luftleitabschnitt 32 an dem Halteelement 20, insbesondere dem Querlenker, wobei der Luftleitabschnitt 32 die Luft in den Lufteinlass 16 des Luftleitelements 18 leitet und somit die Einfangfläche für die der Bremsvorrichtung zur Verfügung gestellte Kühlluft vergrößert. Gleichzeitig wird die Umströmung des Querlenkers aufgrund des geringeren Strömungswiderstandsbeiwerts (cx-Wert) verbessert.
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Ferner ist ein Strömungsquerschnitt des Lufteinlasses 16 größer als ein Strömungsquerschnitt des Luftauslasses 24, um den Teilluftstrom mit noch höherer Strömungsgeschwindigkeit in Richtung der Bremsvorrichtung des Fahrzeugs auszulassen bzw. auszublasen. Dementsprechend hat der Luftauslass 24, insbesondere die Auslassöffnung in Form einer Auslassdüse, eine im Vergleich zum Lufteinlass 16, insbesondere zur Einlassöffnung, kleinere Querschnittsfläche, so dass ein Freistrahl mit hoher Geschwindigkeit aus dem Luftauslass 24 austreten kann. Anhand der somit gesteigerten Wurfweite des Freistrahles kann ein größerer Abstand zwischen dem Luftleitelement 18 und der Bremsscheibe der Bremsvorrichtung gewählt werden, sofern dies aus gestaltungstechnischen Gründen notwendig ist.
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Weiterhin ist das Luftleitelement 18 so ausgebildet, dass eine Luftabrisskante 30 an dem Luftleitelement 18 derart vorgesehen ist, dass eine Strömung eines den Lufteinlass 16 und zumindest abschnittsweise den Kanal 36 umströmenden Teilluftstroms in Richtung des Luftauslasses 24 unterbunden oder zumindest weitgehend vermieden wird. Vorzugsweise wird der den Lufteinlass 16 und zumindest abschnittsweise den Kanal 36 umströmende Teilluftstrom in eine Richtung von der Luftabrisskante 30 umgelenkt, welche von dem Luftauslass 24 weg weist. Zu diesem Zweck ist die Luftabrisskante 30 zumindest abschnittsweise so ausgebildet, dass die Luftabrisskante 30 zumindest die Abschnitte des Luftleitelements 18 in Fahrzeuglängsrichtung fortführt, welche ebenso in Fahrzeuglängsrichtung an dem Halteelement 20 angrenzend verlaufen. Insbesondere weist das Luftleitelement 18 eine runde Außenkontur zur Luftstromführung auf, wobei die Luftabrisskante 30 stromabwärts des Lufteinlasses 16 derart ausgebildet ist, dass eine Luftströmung in Richtung des Radhauses unterbunden oder weitestgehend vermieden wird. Wie in 3 näher veranschaulicht ist, ist die Luftabrisskante 30 an einem Abschnitt des Kanals 36 angeordnet, bei dem der Kanal 36 angrenzend an dem Halteelement 20 von dem in Tiefenrichtung des Halteelements 20 (x-Richtung des Fahrzeugs) verlaufenden Kanalabschnitt in den in Höhenrichtung des Halteelements 20 (z-Richtung des Fahrzeugs) verlaufenden Kanalabschnitt übergeht, d. h. eine Krümmung in etwa in einem Winkel von 90° vollführt.
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Durch diese Krümmung wird erzielt, dass der Teilluftstrom 34 in dem Luftleitelement 18 in Fahrzeughöhenrichtung (z-Richtung des Fahrzeugs) deutlich umgelenkt wird, so dass beispielsweise an der Wand abgeschiedene Wassertropfen nicht aus dem Luftauslass 24, insbesondere der Auslassöffnung wie einer Auslassdüse, herausgeblasen werden, sondern der Schwerkraft folgend aus dem Lufteinlass 16 herauslaufen können.
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Selbstverständlich kann die erfindungsgemäße Luftleitvorrichtung 10, insbesondere das Luftleitelement 18 als Nachrüstteil, mit einer zusätzlichen Lufteinlassrampe im Unterboden des Fahrzeugs nahe der Frontschürze kombiniert werden, um eine noch effektivere Kühlung der Bremsvorrichtung des Fahrzeugs zu erzielen.
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Die in der vorstehenden Beschreibung, in den Zeichnungen sowie in den Ansprüchen offenbarten Merkmale der Erfindung können sowohl einzeln als auch in beliebiger Kombination für die Verwirklichung der Erfindung wesentlich sein.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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