DE102013007628A1

DE102013007628A1 - Karosserie für ein Kraftfahrzeug

Info

Publication number: DE102013007628A1
Application number: DE102013007628.5A
Authority: DE
Inventors: Richard Pickl; Axel Löffler; Michael Ollhoff; Michael Wagner; Alexander Wolter
Original assignee: Audi AG
Current assignee: Audi AG
Priority date: 2013-05-02
Filing date: 2013-05-02
Publication date: 2014-11-06

Abstract

Eine Karosserie (2) für ein Kraftfahrzeug (1) weist einen Fahrzeugboden (3), zwei Seitenwände (4, 5) und ein Dach (6) auf. In wenigstens einem, wenigstens einer Seitenwand (4, 5) benachbarten Bereich ist innerhalb der Karosserie (2) ein erster Strömungskanal (7, 9) angeordnet, der sich durch die gesamte Länge der Karosserie (2) erstreckt und einen Einlass (7a, 9a) und einen Auslass (7b, 9b) aufweist. Der erste Strömungskanal (7, 9) weist über seine gesamte Länge einen freien Querschnitt auf. In wenigstens einem wenigstens einer Seitenwand (4, 5) benachbarten Bereich ist innerhalb der Karosserie (2) ein zweiter Strömungskanal (8, 10) angeordnet, der sich durch die gesamte Länge der Karosserie (2) erstreckt, einen Einlass (8a, 10a) und einen Auslass (8b, 10b) aufweist und in dem sich durch die denselben durchströmende Luft zu kühlende Bauteile (13, 14, 15) befinden.

Description

Die Erfindung betrifft eine Karosserie für ein Kraftfahrzeug mit einem Fahrzeugboden, zwei Seitenwänden und einem Dach. Des Weiteren betrifft die Erfindung ein Kraftfahrzeug.
Aus dem allgemeinen Stand der Technik sind die unterschiedlichsten Ausführungsformen von Karosserien für Kraftfahrzeuge bekannt. Seit Beginn des Fahrzeugbaus werden verschiedene Anstrengungen unternommen, den Windwiderstand der Karosserien so gering wie möglich zu halten. Eine Möglichkeit besteht darin, den Strömungswiderstandskoeffizient bzw. Widerstandsbeiwert, den sogenannten c_w-Wert, durch bestimmte Karosserieformen und/oder -anbauten zu verringern. Alternativ oder zusätzlich ist es möglich, die Stirnfläche des Fahrzeugs zu verkleinern. Beiden Möglichkeiten sind jedoch gewisse Grenzen gesetzt; insbesondere kann die Stirnfläche nicht beliebig klein ausgeführt werden, da eine zu geringe Breite des Fahrzeugs sowohl das Fahrverhalten als auch den Komfort für die Insassen beeinträchtigt und eine zu geringe Höhe ebenfalls zu erheblichen Komforteinschränkungen führen kann.
Es ist daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Karosserie für ein Kraftfahrzeug zu schaffen, deren Windwiderstand ohne Einschränkungen hinsichtlich des Fahrverhaltens oder des Insassenkomforts auf einem niedrigen Wert liegt.
Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch die in Anspruch 1 genannten Merkmale gelöst.
Durch die beiden Strömungskanäle, die sich vollständig innerhalb der erfindungsgemäßen Karosserie befinden, kann die auf die Karosserie auftreffende Luft diese Strömungskanäle durchströmen, so dass zumindest der freie Querschnitt des jeweiligen Strömungskanals nicht zu der Front- bzw. Stirnfläche der Karosserie gerechnet werden muss. Da die Strömungskanäle sich innerhalb der Karosserie befinden, müssen trotz dieser verringerten Stirnfläche keinerlei Einbußen hinsichtlich des Fahrverhaltens oder des Insassenkomforts hingenommen werden, da die Höhe und die Breite der Karosserie durch diese Strömungskanäle nicht verringert werden müssen.
Erfindungsgemäß weist einer der beiden Strömungskanäle über seine gesamte Länge einen freien Querschnitt auf, so dass der gesamte Querschnitt dieses Strömungskanals nicht zu der Stirnfläche der Karosserie beiträgt. Dadurch, dass sich in einem der Strömungskanäle durch die denselben durchströmende Luft zu kühlende Bauteile befinden, können insbesondere bestimmte Motorenbauteile sehr zielgerichtet gekühlt werden.
Ein weiterer Vorteil der erfindungsgemäßen Lösung besteht darin, dass in den Strömungskanälen eine gerichtete Strömung entsteht, die zu weniger Verwirbelungen führt und damit den Windwiderstandsbeiwert weiter verringert. Mit anderen Worten, die erfindungsgemäßen Strömungskanäle verbessern die Aerodynamik der erfindungsgemäßen Karosserie erheblich.
Durch die erfindungsgemäße Durchströmung der gesamten Karosserie ergibt sich außerdem eine Längsausrichtung der Luftströmung, wobei Verwirbelungen vermieden und die Aerodynamik der Karosserie verbessert wird.
Wenn in einer sehr vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung vorgesehen ist, dass benachbart zu beiden Seitenwänden jeweils ein erster Strömungskanal und ein zweiter Strömungskanal vorgesehen sind, so ergibt sich zum einen die Möglichkeit einer symmetrischen Ausführung der Karosserie und es wird zum anderen eine weitere Verringerung der Stirnfläche der Karosserie erreicht.
Um die Luftführung in den Strömungskanälen zu verbessern, kann des Weiteren vorgesehen sein, dass die in jeweils einem einer der Seitenwände benachbarten Bereich angeordnete Strömungskanäle mittels einer Trennwand voneinander getrennt sind.
In Anspruch 9 ist ein Kraftfahrzeug mit einer erfindungsgemäßen Karosserie angegeben.
Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den restlichen Unteransprüchen. Nachfolgend ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand der Zeichnung prinzipmäßig dargestellt.
Es zeigt:
1 eine Vorderansicht einer erfindungsgemäßen Karosserie eines Kraftfahrzeugs;
2 einen Schnitt nach der Linie II-II aus 1; und
3 einen Schnitt nach der Linie III-III aus 2.
1 zeigt ein Kraftfahrzeug 1 mit einer Karosserie 2, die einen Fahrzeugboden 3, zwei Seitenwände 4 und 5 sowie ein Dach 6 aufweist. Um die in 1 dargestellte Front- bzw. Stirnfläche der Karosserie 2 zu verringern, weist dieselbe im vorliegenden Fall auf beiden Seiten jeweilige Strömungskanäle 7 und 8 bzw. 9 und 10 auf, die sich durch die gesamte Länge der Karosserie 2 erstrecken. Die Strömungskanäle 7, 8, 9 und 10 sind jeweils in einem einer der Seitenwände 4 bzw. 5 benachbarten Bereich der Karosserie 2 angeordnet. Im vorliegenden Fall bildet die Seitenwand 4 zumindest teilweise die äußere Begrenzung der Strömungskanäle 7 und 8, wohingegen die Seitenwand 5 zumindest teilweise die äußere Begrenzung der Strömungskanäle 9 und 10 bildet.
Sämtliche Strömungskanäle 7, 8, 9 und 10 weisen jeweils einen sich in dem in Fahrtrichtung ”x” vorderen Bereich des Kraftfahrzeugs 1 angeordneten Einlass 7a, 8a, 9a und 10a sowie einen sich im hinteren Bereich des Kraftfahrzeugs 1 befindenden Auslass 7b, 8b, 9b und 10b auf, so dass die auf die Karosserie 2 auftreffende Luft durch den jeweiligen Einlass 7a, 8a, 9a und 10a in den jeweiligen Strömungskanal 7, 8, 9 und 10 ein- und durch den jeweiligen Auslass 7b, 8b, 9b und 10b aus dem jeweiligen Strömungskanal 7, 8, 9 und 10 ausströmen kann.
Im vorliegenden Fall befinden sich benachbart zu beiden Seitenwänden 4 bzw. 5 jeweilige Strömungskanäle 7 und 8 bzw. 9 und 10. Grundsätzlich wäre es jedoch auch möglich, lediglich auf einer Seite der Karosserie 2 zwei oder mehr Strömungskanäle vorzusehen. Dies würde zwar eine weniger starke Verringerung der für den Luftwiderstand relevanten Stirnfläche der Karosserie 2 bedeuten, könnte in bestimmten Anwendungsfällen jedoch sinnvoll sein. Im vorliegenden Fall sind die Strömungskanäle 7 und 8 sowie 9 und 10 jeweils übereinander angeordnet, wobei zur besseren Unterscheidung nachfolgend der untere Strömungskanal 7 bzw. 9 als erster Strömungskanal 7, 9 und der obere Strömungskanal 8 bzw. 10 als zweiter Strömungskanal 8, 10 bezeichnet wird. Der zweite Strömungskanal 8, 10 ist also jeweils oberhalb des ersten Strömungskanals 7, 9 angeordnet. Des Weiteren ist erkennbar, dass die in dem der Seitenwand 4 benachbarten Bereich sich befindenden Strömungskanäle 7 und 8 mittels einer Trennwand 11 und die beiden in dem der Seitenwand 5 benachbarten Bereich angeordneten Strömungskanäle 9 und 10 mittels einer Trennwand 12 voneinander getrennt sind.
Aus dem Schnitt von 2 geht hervor, dass in einem der Strömungskanäle, im vorliegenden Fall in dem oberen Strömungskanal 8, durch die denselben durchströmende Luft zu kühlende Bauteile 13, 14 und 15 angeordnet sind. Im vorliegenden Fall handelt es sich bei den in dem zweiten Strömungskanal 8 angeordneten Bauteilen um einen Ladeluftkühler 13, einen Motorkühler 14 und einen Getriebeölkühler 15. Selbstverständlich könnte es sich auch um andere, durch die den Strömungskanal 8 durchströmende Luft zu kühlende Bauteile handeln. Der auf der gegenüberliegenden Seite der Karosserie 2 sich befindende Strömungskanal 10 ist ähnlich dem Strömungskanal 8 ausgeführt, d. h. in demselben können sich ebenfalls durch die denselben durchströmende Luft zu kühlende Bauteile befinden, wie in 3 dargestellt. Grundsätzlich ist es selbstverständlich auch möglich, den Ladeluftkühler 13, den Motorölkühler 14 und/oder den Getriebeölkühler 15 statt in dem Strömungskanal 8 in dem Strömungskanal 10 anzuordnen. Des Weiteren könnten der Ladeluftkühler 13, der Motorölkühler 14 und/oder der Getriebeölkühler 15 auch doppelt vorhanden und in beiden Strömungskanälen 8 und 10 angeordnet sein. Selbstverständlich kann die Reihenfolge der zu kühlenden Bauteile 13, 14 und 15 auch anders gewählt werden.
Im Gegensatz zu den Strömungskanäle 8 und 10 weisen die beiden ersten Strömungskanäle 7 und 9 über ihre gesamte Länge einen freien Querschnitt auf, da in den beiden ersten Strömungskanälen 7 und 9 keine Bauteile angeordnet sind. Dadurch kann die Luft durch die beiden ersten Strömungskanäle 7 und 9 frei strömen, so dass der Querschnitt der beiden ersten Strömungskanäle 7 und 9 nicht zu der Stirnfläche der Karosserie 2 gezählt werden muss. Des Weiteren ist in 2 erkennbar, dass der obere Strömungskanal 8 durch eine sehr schematisch mittels einer gestrichelten Linie angedeutete Tür 16 der Karosserie 2 verläuft, d. h. dass sich ein Abschnitt des oberen Strömungskanals 8 innerhalb der Tür 16 befindet. Der in 2 nicht dargestellte Strömungskanal 10 verläuft in ähnlicher Weise durch eine ebenfalls nicht dargestellte, sich in der Seitenwand 5 befindende Tür der Karosserie 2. Die Tür 16 erstreckt sich zwar durch den zweiten Strömungskanal 8, nicht jedoch durch den ersten Strömungskanal 7, da in diesem Bereich der Karosserie 2 der untere Abschluss der Tür 16 die Trennwand 11 bildet. Dennoch kann selbstverständlich der erste Strömungskanal 7 an der Oberseite zusätzlich mittels der Trennwand 11 geschlossen sein, so dass im Prinzip eine doppelte Abtrennung zwischen den Strömungskanälen 7 und 8 im Bereich der Tür 16 stattfindet.
Durch die beiden ersten Strömungskanäle 7 und 9, die beiden zweiten Strömungskanäle 8 und 10 sowie den Bereich unterhalb des Fahrzeugbodens 3 weist die Karosserie 2 drei Strömungsebenen auf. Hierbei erzeugt die Luftströmung, welche die erste Ebene unterhalb des Fahrzeugbodens 3 durchströmt, überwiegend Abtrieb. Um diesen Abtrieb zu verbessern, kann der Fahrzeugboden 3 an seiner Unterseite wenigstens annähernd eben ausgebildet sein. Die durch die ersten Strömungskanäle 7 und 9 strömende Luft der zweiten Strömungsebene durchströmt die Karosserie 2 ungehindert, wohingegen die Luftströmung der dritten Strömungsebene die Funktion der Kühlung der Ladeluft, des Motors und des Getriebes übernimmt, wie dies oben beschrieben wurde.

Claims

Karosserie für ein Kraftfahrzeug mit einem Fahrzeugboden, zwei Seitenwänden und einem Dach, dadurch gekennzeichnet, dass in wenigstens einem, wenigstens einer Seitenwand (4, 5) benachbarten Bereich innerhalb der Karosserie (2) ein erster Strömungskanal (7, 9) angeordnet ist, der sich durch die gesamte Länge der Karosserie (2) erstreckt und einen Einlass (7a, 9a) und einen Auslass (7b, 9b) aufweist, wobei der erste Strömungskanal (7,9) über seine gesamte Länge einen freien Querschnitt aufweist, und dass in wenigstens einem wenigstens einer Seitenwand (4, 5) benachbarten Bereich innerhalb der Karosserie (2) ein zweiter Strömungskanal (8, 10) angeordnet ist, der sich durch die gesamte Länge der Karosserie (2) erstreckt, einen Einlass (8a, 10a) und einen Auslass (8b, 10b) aufweist und in dem sich durch die denselben durchströmende Luft zu kühlende Bauteile (13, 14, 15) befinden.
Karosserie nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass benachbart zu beiden Seitenwänden (4, 5) jeweils ein erster Strömungskanal (7, 9) und ein zweiter Strömungskanal (8, 10) vorgesehen sind.
Karosserie nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die in jeweils einem einer der Seitenwände (4, 5) benachbarten Bereich angeordnete Strömungskanäle (7, 8, 9, 10) mittels einer Trennwand (11, 12) voneinander getrennt sind.
Karosserie nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass der zweite Strömungskanal (8, 10) jeweils oberhalb des ersten Strömungskanals (7, 9) angeordnet ist.
Karosserie nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens einer der Strömungskanäle (7, 9) durch eine Tür (16) der Karosserie (2) verläuft.
Karosserie nach einem der Ansprüche 4 und 5, dadurch gekennzeichnet, dass der zweite Strömungskanal (8, 10) durch die Tür (16) verläuft.
Karosserie nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass in dem zweiten Strömungskanal (8) wenigstens eines der folgenden Bauteile angeordnet ist: ein Motorkühler (13), ein Ladeluftkühler (14) und ein Getriebeölkühler (15).
Karosserie nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass der unterhalb des ersten Strömungskanals (7, 9) angeordnete Fahrzeugboden (3) an seiner Unterseite wenigstens annähernd eben ausgebildet ist.
Kraftfahrzeug mit einer Karosserie nach einem der Ansprüche 1 bis 8.