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Die Erfindung betrifft einen Kotflügel für eine Karosserie eines Kraftfahrzeugs mit einem oberhalb eines Fahrzeugrads angeordneten Abschnitt. Des Weiteren betrifft die Erfindung ein Kraftfahrzeug.
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Aus dem allgemeinen Stand der Technik sind die unterschiedlichsten Ausführungsformen von Kotflügeln für Karosserien für Kraftfahrzeuge bekannt. Seit Beginn des Fahrzeugbaus werden verschiedene Anstrengungen unternommen, den Windwiderstand der Karosserien und deren Anbauten, insbesondere Kotflügel, so gering wie möglich zu halten. Eine Möglichkeit besteht darin, den Strömungswiderstandskoeffizient bzw. Widerstandsbeiwert, den sogenannten cw-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 Sicherheits- und Komforteinschränkungen führen kann.
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Aus der
EP 0 139 345 A1 ist eine Vorrichtung zum Schutz vor der Spritzwirkung eines Rades eines auf nasser Oberfläche beweglichen Kraftfahrzeugs bekannt. Hierbei sind die Räder mit jeweiligen, in Form von Viertelkreisen ausgeführten Kotflügeln abgedeckt, die mit sich in Richtung der Räder erstreckenden Bürsten versehen sind. Im oberen Bereich des Rades sind die Kotflügel nicht miteinander verbunden, sodass eine Öffnung entsteht, oberhalb welcher sich die Karosserie befindet. Für eine Verbesserung des c
w-Wertes ist eine solche Anordnung jedoch weder vorgesehen noch geeignet.
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Die
JP 2010-047231 A beschreibt eine Anordnung zur Verringerung des c
w-Wertes bei einem Kraftfahrzeug, welche einen Strömungskanal innerhalb des Radlaufs vorsieht.
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In der gattungsbildenden
JP 2009-286267 A ist eine ähnliche Vorrichtung zur Verringerung des Luftwiderstands eines Kraftfahrzeugs beschrieben, bei der der Radlauf mehrere Öffnungen aufweist.
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Eine Kühlvorrichtung für von einer Radverkleidung gekapselte Räder eines Kraftfahrzeugs ist aus der
DE 626 037 A bekannt. Hierbei ist eine Windfängerdüse vorgesehen, durch die der Fahrtwind in einen Bereich oberhalb des Rades gelangen und in einem hinteren Bereich ausströmen kann.
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Keine der genannten Vorrichtungen ist jedoch für den Straßenverkehr tauglich oder gar für eine Serienfertigung geeignet.
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Es ist daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen Kotflügel für eine Karosserie für ein Kraftfahrzeug zu schaffen, dessen Windwiderstand ohne Einschränkungen hinsichtlich des Fahrverhaltens, des Insassenkomforts oder der Sicherheitsbestimmungen auf einem niedrigen Wert liegt.
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Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch die in Anspruch 1 genannten Merkmale gelöst.
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Der erfindungsgemäße Kotflügel für eine Karosserie eines Kraftfahrzeugs weist einen oberhalb eines Fahrzeugrads angeordneten Abschnitt auf, der eine die Lenk- und/oder Federbewegungen des Fahrzeugrads erlaubende Ausnehmung aufweist. Oberhalb der Ausnehmung ist ein Abdeckelement derart angeordnet, dass die Ausnehmung nach oben abgedeckt ist und in einem in Fahrtrichtung des Kraftfahrzeugs vorderen und in einem in Fahrtrichtung des Kraftfahrzeugs hinteren Bereich jeweilige Öffnungen zwischen dem Abdeckelement und dem oberhalb des Fahrzeugrads angeordneten Abschnitt verbleiben. Die Ausnehmung ermöglicht dabei eine uneingeschränkte Drehbarkeit der Radbaugruppe um die Radachse, sowie eine uneingeschränkte Drehbarkeit und genügend Freiraum während Lenkungs- und Federungsmanövern des Fahrzeugs, beispielsweise bei Kurvenfahrten, Fahrten über Fahrbahnunebenheiten oder über Schlechtwegstrecken. Diese Bewegungsfreiheit wird auch nicht durch das Abdeckelement eingeschränkt, da dieses nach oben versetzt angeordnet ist. Durch die jeweiligen Öffnungen mit freiem Querschnitt kann die auf den Kotflügel auftreffende Luft diese bzw. den zwischen den Öffnungen sich befindenden Radkasten durchströmen, so dass zumindest der freie Querschnitt des als Strömungskanal dienenden Radkastens nicht zu der Front- bzw. Stirnfläche der Karosserie gerechnet werden muss und sich eine geringere Frontfläche und damit ein verringerter Windwiderstand ergibt.
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Von Vorteil ist, dass das Abdeckelement sowohl als ein Design- als auch als ein Sicherheitselement dient. Als Sicherheitselement dahingehend, dass die gesetzlich vorgeschriebene Abdeckung des Fahrzeugrades erfüllt wird. Das Fahrzeugrad sollte 30° nach vorne in Fahrtrichtung sowie 50° nach hinten entgegen der Fahrtrichtung abgedeckt sein, um einen Flug von durch das Fahrzeugrad im Fahrbetrieb weg geschleuderten Gegenständen, beispielsweise von Steinen dgl., auf in der Nähe des vorbeifahrenden Fahrzeugs befindliche Verkehrsteilnehmer, insbesondere Fußgänger, oder auf hinterherfahrende Fahrzeuge zu vermeiden. Ebenso verhindert der erfindungsgemäße Kotflügel eine unnötig große Aufwirbelung von Wasser von der Fahrbahnoberfläche, die nachfolgende Verkehrsteilnehmer in der Sicht behindern könnte. Das Erscheinungsbild des Fahrzeuges wird dahingehend mit dem erfindungsgemäßen Kotflügel verbessert, dass das Abdeckelement als freistehender durchströmbarer Flügel ausgestaltet ist, sozusagen ein zusätzlicher Kotflügel über dem eigentlichen Kotflügel ist, der die Ausnehmung abdeckt.
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Des Weiteren wird in vorteilhafter Weise die Stirnfläche des Kotflügels und der Karosserie vermindert bzw. auf ein Minimum gebracht, indem man wegen der Ausnehmung im Kotflügel für das Fahrzeugrad mit der Karosserie tiefer bzw. maximal tief gehen kann. Zudem kann durch die Öffnungen zwischen dem Kotflügel und dem Abdeckelement der Fahrtwind durchströmen und vermindert somit die Stirnfläche zusätzlich, wodurch aerodynamische Vorteile bzw. ein geringer Strömungswiderstand erreicht werden. Die Ausnehmung mit dem Abdeckelement weist des Weiteren einen geringen Querschnitt auf, so dass durch die Öffnung zwischen Ausnehmung und dem das Fahrzeugrad abdeckenden Abdeckelement das ermöglichte Durchströmen des Kotflügels Vorteile im Strömungsverhalten bewirkt.
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Ein weiterer Vorteil der erfindungsgemäßen Lösung besteht darin, dass im Fahrbetrieb in Fahrtrichtung sowohl kein Radunterdruck an der der Fahrtrichtung abgewandten Seite des Fahrzeugrades, als auch kein Radüberdruck bzw. Staudruck an der der Fahrtrichtung zugewandten Seite des Fahrzeugrades im Radkasten entsteht, d.h. die Luft strömt im oberen Bereich des Radkastens nach vorne durch die Öffnung im vorderen Bereich wegen der Drehbewegung des Fahrzeugrades in Fahrtrichtung aus bzw. Luft kann durch die Öffnung im hinteren Bereich entgegen der Fahrtrichtung angesaugt werden. Der Staudruck verringert sich somit, weil im vorderen Bereich die komprimierte Luft austreten kann. Die erfindungsgemäßen Öffnungen verbessern die Aerodynamik des erfindungsgemäßen Kotflügels und eines mit diesen erfindungsgemäßen Kotflügeln ausgestatteten Fahrzeuges demnach erheblich.
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Durch die erfindungsgemäße Durchströmung der Kotflügel ergibt sich außerdem eine Längsausrichtung der Luftströmung, wobei Verwirbelungen vermieden und die Aerodynamik der Kotflügel und somit der Karosserie des Fahrzeuges verbessert wird.
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Das Abdeckelement ist erfindungsgemäß an seinen seitlichen Rändern mit der Karosserie verbunden. Von Vorteil ist, dass durch die derartige Verbindung des Abdeckelements mit der Karosserie die Stirnfläche nicht erhöht und kein zusätzlicher Luftwiderstand erzeugt wird, so dass die Luftströmung ungehindert durchfließen kann.
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Um das optische Erscheinungsbild des Abdeckelements zu verbessern, kann die zerklüftete Ausnehmung mit minimalstem Mehrflächenbedarf großflächiger abgedeckt sein, um weitestgehend gerade Kanten und ebene Flächen des Abdeckelements zu realisieren.
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Das Abdeckelement ist an einem seiner vorderen oder hinteren Ränder über die Ausnehmung überstehend, wobei die Ausnehmung durch das Abdeckelement derart abgedeckt ist, dass diese von oben nicht mehr sichtbar ist.
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Das Abdeckelement ist als separates Bauteil ausgebildet, vorzugsweise als Aufsatzteil, was eine einfachere und kostengünstigere Herstellbarkeit ermöglicht.
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Dazu kann das Abdeckelement mit dem oberhalb des Fahrzeugrads angeordneten Abschnitt verklebt, verschweißt oder verschraubt sein.
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In Anspruch 5 ist ein Kraftfahrzeug mit einem erfindungsgemäßen Kotflügel angegeben.
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Nachfolgend ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand der Zeichnung prinzipmäßig dargestellt.
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Es zeigt:
- 1 eine Aufsicht eines erfindungsgemäßen Kotflügels eines Kraftfahrzeugs; und
- 2 eine Vorderansicht eines erfindungsgemäßen Kotflügels eines Kraftfahrzeugs gemäß 1.
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1 zeigt teilweise ein Kraftfahrzeug 1 mit einer Karosserie 2, die eine Seitenwand 3 aufweist. Um die in 1 dargestellte Front- bzw. Stirnfläche der Karosserie 2 zu verringern, weist ein Kotflügel 4, der Karosserie 2 eine in einem oberen Abschnitt 5 angeordnete Ausnehmung 6 auf. Die Ausnehmung 6 ist in 1 beispielhaft mittels strichpunktierter Linien dargestellt und kann auch eine andere Form aufweisen. Die Ausnehmung 6 ist mit einem Abdeckelement 7 nach oben abgedeckt, so dass auf beiden Seiten zwischen dem Abdeckelement 7 und dem Abschnitt 5 jeweilige Öffnungen 8 und 9 verbleiben. Der Kotflügel 4 ist in einem der Seitenwand 3 benachbarten Bereich der Karosserie 2 angeordnet. Im vorliegenden Fall bildet die Seitenwand 3 zumindest teilweise die innere Begrenzung der Öffnungen 8 und 9 (siehe 2). Der Kotflügel 4 deckt einen ein mittels gestrichelter Linien dargestelltes Fahrzeugrad 10 umgebenden Radkasten 11 ab. Vorzugsweise ist das Abdeckelement 7 ein separates Bauteil, das mit dem oberhalb des Fahrzeugrads 10 angeordneten Abschnitt 5 verklebt, verschweißt oder verschraubt ist. In nicht näher dargestellter Weise kann als Alternative das Abdeckelement 7 einteilig mit dem oberhalb des Fahrzeugrads angeordneten Abschnitt 5 ausgebildet sein.
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Um die Karosserie 2 tiefer bis maximal tief zu setzen, wird der Abschnitt 5 aufgeschnitten, d.h. der Abschnitt 5 weist die Ausnehmung 6 auf, so dass das Fahrzeug 1 bzw. ein nicht näher dargestelltes Fahrwerk einlenken kann und der in der Höhe erforderliche Platz- bzw. Raumbedarf für das Fahrzeugrad 10 in jeder Fahrsituation entsprechend vorhanden ist. An den Stellen, an denen das Fahrzeugrad 10 einschlagen muss, ist der Kotflügel 4 bzw. ggf. zusätzlich die Karosserie 2 aufgeschnitten bzw. einfach freigestellt bzw. geöffnet, um es dann mit dem Abdeckelement 7 abzudecken. Die Ausnehmung 6 wird derart dimensioniert, dass ein genügend großer freier Raum oder freier Bauraum für das Fahrzeugrad 10 bzw. für eine sogenannte Reifenhüllkurve 12R und 12L, alternativ auch als Reifenbewegungskurve bezeichnet, vorhanden ist. Die Reifenhüllkurve 12R zeigt den Raumbedarf eines nach rechts eingeschlagenen bzw. gelenkten Fahrzeugrads 10 und die Reifenhüllkurve 12L zeigt den Raumbedarf eines nach links eingeschlagenen bzw. gelenkten Fahrzeugrads 10, wobei in den Reifenhüllkurven 12R und 12L jeweils der Raumbedarf durch Federungseinflüsse berücksichtigt ist. Auch diese Federeinflüsse werden bei der Dimensionierung der Ausnehmung 6 berücksichtigt. Das unter dem freistehenden Abdeckelement 7 angeordnete Fahrzeugrad 10 kann ungehindert einlenken, federn und sich drehen.
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Die Ausnehmung 6, die sich insbesondere aus dem Verlauf der Reifenhüllkurven 12R und 12L bestimmt, und den eigentlichen Raumbedarf für das gelenkte und gefederte Fahrzeugrad 10 darstellt, wird durch das Abdeckelement 7 abgedeckt, wobei dieses vorzugsweise als Flügel ausgestaltetet ist. Das Abdeckelement 7 ist zwischen der Seitenwand 3 und dem Kotflügel 4 angeordnet bzw. mit der Seitenwand 3 und dem Kotflügel 4 an seinen seitlichen Rändern 13 und 14 verbunden, so dass die Luftströmung zwischen Kotflügel 4 und Abdeckelement 7 fließen kann, ohne dass ein Widerstand erzeugt oder die Stirnfläche erhöht ist. Die Luft kann bei der Durchströmung bis zu einer nicht näher dargestellten das Fahrzeugrad verzögernde Bremsanlage hinunterströmen.
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Der Kotflügel 4 weist die Öffnung 8, die in dem in Fahrtrichtung „x“ vorderen Bereich des Kraftfahrzeugs 1 angeordnet ist, als Einlass sowie die sich im hinteren Bereich des Kotflügels 3 befindende Öffnung 9 als Auslass auf, so dass die auf den Kotflügel 4 auftreffende Luft durch den jeweiligen Einlass in den jeweiligen Radkasten 11 ein- und durch den jeweiligen Auslass aus dem jeweiligen Radkasten 11 ausströmen kann. Der Radkasten 11 dient somit als Strömungskanal, der keinen Widerstand erzeugt und die Stirnfläche nicht erhöht.
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Das Abdeckelement 7 steht zumindest an einem seiner vorderen oder hinteren Ränder 15 und 16 über die Ausnehmung 5 über, wie in 1 zu erkennen ist. Um möglichst wenig Material für das Abdeckelement 7 zu verwenden, ist das Abdeckelement 7 in einem Bereich zwischen 0,5 und 20 mm, vorzugsweise 5,0 mm vor und/oder nach der Ausnehmung 5 angeordnet, so dass man von oben nicht in die Ausnehmung 5 sehen kann.
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Das in den 1 und 2 beschriebene Kraftfahrzeug 1 zeigt den Kotflügel 4 zum Abdecken des Fahrzeugrades 10 an einer Vorderachse 17. Die Erfindung soll sich nicht auf den Einsatz bei der Vorderachse 17 beschränken, der Kotflügel 4 kann, in nicht näher dargestellter Weise, auch an einem an einer Hinterachse angeordneten Fahrzeugrad 10 eingesetzt werden. Systematisch gibt es bei der Verwendung des Kotflügels 4 und dessen Anbringung an der Vorderachse 17 oder an der Hinterachse keine Unterschiede.
