DE102013101296A1

DE102013101296A1 - Kraftfahrzeug mit einem heckseitigen Luftleitflügel

Info

Publication number: DE102013101296A1
Application number: DE201310101296
Authority: DE
Inventors: Tobias Stegmaier; Thomas Wolf; Gustavo Estrada
Original assignee: Dr Ing HCF Porsche AG
Current assignee: Dr Ing HCF Porsche AG
Priority date: 2013-02-11
Filing date: 2013-02-11
Publication date: 2014-08-14

Abstract

Es ist ein Luftleitflügel in die Heckkontur im Bodenbereich eines Fahrzeug integriert, dazu kann der Flügel einerseits in die Heckkontur eingefahren sein und andererseits aus der Heckkontur heraus verschwenkt werden und zusätzlich zwischen Boden und Straße ausgefahren werden, so dass ein Luftspalt zwischen dem Flügel und der Heckkontur entsteht.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Kraftfahrzeug mit einem heckseitigen Luftleitflügel nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
Aus der DE 36 25 814 C2 ist ein Kraftfahrzeug mit einem am Unterboden des Fahrzeugs hinter einem Hinterrad angeordneten Luftleitflügel bekannt geworden, der mit Abstand zum Unterboden am Heck des Fahrzeugs angeordnet ist. Ferner ist es aus der FR 2 880 324 B1 bekannt, einen Luftleitflügel über eine Verstelleinrichtung anzusteuern.
Aufgabe der Erfindung ist es, ein Kraftfahrzeug mit einem heckseitigen Luftleitflügel zu schaffen, mit dem eine aktive adaptive Aerodynamik im Fahrzustand eines Fahrzeugs geschaffen wird.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale des Anspruchs 1 gelöst. Weitere vorteilhafte Merkmale beinhalten die Unteransprüche.
Die mit der Erfindung hauptsächlich erzielten Vorteile bestehen darin, dass durch ein verstellbares Luftleitprofil bzw. einem Luftleitflügel am Heck eines Kraftfahrzeugs in Abhängigkeit von der Fahrgeschwindigkeit eine Reduktion von Luftwiderstand und Auftrieb erzielbar ist.
Dies wird nach der Erfindung erreicht, indem in einem Übergangsbereich zwischen einem Heckboden, bzw. Unterboden des Fahrzeugs und einer aufwärts ausgerichteten Heckwandung ein profilierter Luftleitflügel verstellbar angelenkt angeordnet ist, welcher sich vorzugsweise quer über das Fahrzeug erstreckt und mittels einer Verstelleinrichtung wahlweise in eine in die Karosserie eingefahrene Stellung, in eine abgewinkelt, aus der Karosserie ausgefahrenen Stellung und in eine zum Heckboden nach unten zu einer Fahrzeugaufstandsfläche abgesenkten Stellung und umgekehrt ansteuerbar gelagert ist. Diese unterschiedlichen Stellungen des Luftleitflügels gewährleisten ein sicheres Fahrverhalten sowie einen günstigen cw-Beiwert.
Insbesondere ist nach der Erfindung vorgesehen, dass der Flügel in der eingefahrenen Stellung eine mit dem äußeren Formverlauf der Heckwandung karosseriebündig verlaufende Außenfläche aufweist und in der eingefahrenen Stellung der Flügel ein integriertes Element der Heckkontur bildet.
Der Flügel ist in der eingefahrenen Stellung in einer der inneren Flügelkontur angepassten Einbuchtung in der Heckwandung des Fahrzeugs eingebettet angeordnet. Der Flügel ist somit ins Design des Fahrzeugs integriert und steht nicht aus der Kontur des Fahrzeugs hervor.
Des Weiteren ist nach der Erfindung vorgesehen, dass der Flügel aus der eingefahrenen Stellung um eine ortsfeste Schwenkachse der Verstelleinrichtung in die ausgefahrene Stellung und umgekehrt verlagerbar ist und vorzugsweise unter einem spitzen Winkel zur Heckwandung angeordnet ist und eine flächige Verlängerung zum vorgelagerten Heckboden bildet.
Der Flügel bildet in der ausgefahrenen Stellung mit der Fahrzeugaufstandsfläche einen sogenannten Heckdiffusor, der zum vorgelagerten Heckboden eine Verlängerung bildet. Durch diese Diffusorverlängerung wird eine Verbesserung der Aerodynamik durch eine sogenannte Sogwirkung erzeugt. Auch sorgt die Diffusorverlängerung für eine optimale Abtriebswirkung im Fahrzustand.
Ferner ist nach der Erfindung vorgesehen, dass der Flügel in der zum Heckboden nach unten abgesenkten Stellung unterhalb des Heckbodens und hinter dem Radausschnitt angeordnet ist. In dieser Stellung wird zwischen einer Innenkontur des Flügels und dem Heckboden ein Luftkanal gebildet. Insbesondere folgt die Innenkontur des Flügels in dieser abgesenkten Stellung dem Formverlauf des Heckbodens und eine vordere Lufteinströmöffnung des Luftkanals entspricht in etwa der Größe einer hinteren Luftausströmöffnung des Luftkanals. Diese abgesenkte Stellung des Flügels unterstützt wesentlich die Reduktion des Luftwiderstands und des Auftriebs des Fahrzeugs im Heckbereich. Die Verstelleinrichtung zur Einnahme der Flügelstellungen bestehen beispielsweise aus einem Hebelgestänge oder einer entsprechenden Einrichtung.
Die einzelnen Flügelstellungen sind in Abhängigkeit von der Fahrgeschwindigkeit über ein die Verstelleinrichtung ansteuerbares Steuerelement oder einer entsprechenden Einrichtung einstellbar. Es ist somit möglich, die Stellung des Flügels jeweils dem entsprechenden Fahrzustand des Fahrzeugs anzupassen, um somit optimal das Fahrverhalten des Fahrzeugs zu beeinflussen.
Es ist nach der Erfindung des Weiteren möglich, jede Flügelstellung für sich unabhängig von der vorhergehenden Flügelstellung einzustellen. D.h. es kann z.B. eine Flügelverstellung von der ersten Stellung (I) (eingefahren) in die dritte Stellung (III) (abgesenkte Stellung) und umgekehrt erfolgen. Auch ist eine Verstellung von der zweiten Stellung (II) in die Dritte Stellung (III) und umgekehrt möglich.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in den Zeichnungen dargestellt und wird im Folgenden näher beschrieben.
Es zeigen:
1 eine Ansicht auf ein Heck eines Kraftfahrzeugs mit einem Luftleitflügel in drei möglichen Stellungen,
2 eine Ansicht auf das Heck des Fahrzeugs mit dem Luftleitflügel in einer in die Karosserie eingefahrenen Stellung,
3 eine Ansicht auf das Heck des Fahrzeugs mit dem Luftleitflügel in einer abgewinkelten ausgefahrenen Stellung und
4 eine Ansicht auf das Heck des Fahrzeugs mit dem Luftleitelement mit einer zum Heckboden abgesenkten Stellung.
Ein Kraftfahrzeug 1 weist heckseitig einen Luftleitflügel 2 auf, der hinter einem Radausschnitt 3 eines Hinterrades 4 angeordnet ist. An den Radausschnitt 3 schließt sich ein ansteigender Heckboden 5 bzw. ein Unterboden des Fahrzeugs 1 an, dem sich eine aufwärts ausgerichtete Heckwandung 6 anschließt. Diese bildet mit dem Heckboden 5 eine endseitige Heckkontur 7 des Fahrzeugs 1.
Im Übergangsbereich 8 zwischen dem Heckboden 5 und der Heckwandung 6 ist ein profilierter Luftleitflügel 2 verstellbar angelenkt angeordnet. Der Flügel 2 erstreckt sich vorzugsweise quer über das Fahrzeug 1 und wird über eine entsprechende Verstelleinrichtung wahlweise in drei Stellungen I, II und III (1) verschwenkt, bzw. verstellt. Denkbar ist auch ein Flügel, welcher sich nur teilweise quer über das Fahrzeug erstreckt oder aus einzelnen Flügelelementen besteht.
In der Stellung I ist der Flügel 2 in die Karosserie eingefahren. In der Stellung II ist der Flügel 2 abgewinkelt ausgefahren und in der Stellung III ist der Flügel 2 abgesenkt zum Heckboden angeordnet.
Der Flügel 2 weist in der eingefahrenen Stellung I einen mit dem äußeren Formverlauf der Heckwandung 6 karosseriebündig verlaufende Außenfläche 9 auf. Der Flügel 2 bildet in dieser Stellung I mit der Heckkontur 7 ein integriertes Element, das keine vorragenden Bereiche besitzt. Diese Stellung I wird vorzugsweise bei geringer Fahrgeschwindigkeit eingenommen.
Dies wird erreicht, indem der Flügel 2 in der eingefahrenen Stellung I in eine der inneren Flügelkontur 10 angepasste Einbuchtung 11 in der Heckwandung 6 des Fahrzeugs 1 eingebettet liegt.
Der Flügel 2 kann aus der eingefahrenen Stellung I um eine ortsfeste Schwenkachse 12 der Verstelleinrichtung in die ausgefahrene Stellung II in Pfeilrichtung P verlagert werden, wie 3 näher zeigt. Die ursprüngliche Lage des Flügel 2 ist gestrichelt dargestellt. Der Flügel 2 ist in dieser Stellung II unter einem spitzen Winkel α zur Heckwandung 6 angeordnet und bildet eine flächige Verlängerung zum vorgelagerten Heckboden 5. Der Flügel 2 bildet mit der Fahrzeugaufstandsfläche 14 in der ausgefahrenen Stellung II gemäß 3 einen sogenannten Heckdiffusor 15, der zum vorgelagerten Heckboden 5 eine Verlängerung um das Maß L aufweist.
Der Flügel 2 ist in der vom Heckboden 5 nach unten zur Fahrzeugaufstandsfläche 14 abgesenkten Stellung III unterhalb des Heckbodens 5 angeordnet. Zwischen der inneren Kontur 10 des Flügels 2 und dem Heckboden 5 wird ein Luftkanal 16 gebildet.
Die Innenfläche bzw. die innere Flügelkontur 10 folgt in der abgesenkten Stellung III im Wesentlichen dem Formverlauf 17 des Heckbodens 5. Eine vordere Lufteinströmöffnung 18 des Luftkanals 16 entspricht im Querschnitt etwa der Größe der hinteren Luftausströmöffnung 19.
Die einzelnen Flügelstellungen I, II, und III sind in Abhängigkeit von der Fahrgeschwindigkeit über die Verstelleinrichtung mittels eines Steuerelements einstellbar. Die Flügelstellungen I, II, und III können unabhängig von der vorhergehenden Flügelstellung eingestellt werden. In 3 ist z. B. der Flügel 2 aus der Stellung II in Pfeilrichtung P1 in die Stellung III verstellbar. Eine Verstellung von der Stellung I des Flügels 2 in die Stellung III und umgekehrt ist ebenfalls möglich.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

DE 3625814 C2 [0002]
FR 2880324 B1 [0002]

Claims

Kraftfahrzeug (1) mit einem heckseitigen Luftleitflügel (2), der hinter einem Hinterrad (4) angeordnet ist und von einem in einer Karosserie vorgesehenem Radausschnitt (3) des Hinterrades (4) ein Heckboden (5) verläuft, dem sich eine aufwärts ausgerichtete Heckwandung (6) anschließt und der Heckboden (5) mit der Heckwandung (6) eine endseitige Heckkontur (7) der Karosserie bilden, dadurch gekennzeichnet, dass in einem Übergangsbereich (8) zwischen dem Heckboden (5) und der Heckwandung (6) ein profilierter Luftleitflügel (2) verstellbar angelenkt angeordnet ist, der sich quer über das Fahrzeug (1) erstreckt und mittels einer Verstelleinrichtung wahlweise in eine in die Karosserie eingefahrene Stellung (I), in eine abgewinkelte zur Karosserie ausgefahrenen Stellung (II) und in eine zum Heckboden (5) nach unten, zu einer Fahrzeugaufstandsfläche (14) abgesenkten Stellung (III) und umgekehrt ansteuerbar gelagert ist.
Kraftfahrzeug nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Flügel (2) in der eingefahrenen Stellung (I) eine mit dem äußeren Formverlauf der Heckwandung (6) karosseriebündig verlaufende Außenfläche (9) aufweist und in der eingefahrenen Stellung (I) der Flügel (2) ein integriertes Element der Heckkontur (7) bildet.
Kraftfahrzeug nach den Ansprüchen 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Flügel (2) in der eingefahrenen Stellung (I) in einer der inneren Flügelkontur (10) angepassten Einbuchtung (11) in der Heckwandung (6) des Fahrzeugs (1) eingebettet angeordnet ist.
Kraftfahrzeug nach den Ansprüchen 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Flügel (2) aus der eingefahrenen Stellung (I) um eine ortsfeste Schwenkachse (12) der Verstelleinrichtung in die ausgefahrene Stellung (II) und umgekehrt verlagerbar ist und unter einem spitzen Winkel (α) zur Heckwandung (6) angeordnet ist und – in Bezug auf die Fahrtrichtung (F) gesehen – nach hinten eine flächige Verlängerung (L) zum vorgelagerten Heckboden (5) bildet.
Kraftfahrzeug nach den Ansprüchen 1, 2, 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Flügel (2) in der ausgefahrenen Stellung (II) mit der Fahrzeugaufstandsfläche (14) einen Heckdiffusor (15) bildet, der zum vorgelagerten Heckboden (5) eine Verlängerung mit dem Maß (L) bildet.
Kraftfahrzeug nach den Ansprüchen 1, 2, 3, 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Flügel (2) in der zum Heckboden (5) nach unten abgesenkten Stellung (II) unterhalb des Heckbodens (5) und hinter dem Radausschnitt (3) angeordnet ist und zwischen einer Innenkontur (10) des Flügels (2) und dem Heckboden (5) ein Luftkanal (16) gebildet wird.
Kraftfahrzeug nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Innenkontur (10) des Flügels (2) in der abgesenkten Stellung (III) dem Formverlauf des Heckbodens (5) folgt und eine vordere Lufteinströmöffnung (18) und eine hintere Luftausströmöffnung (19) aufweist.
Kraftfahrzeug nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die einzelnen Flügelstellungen (I, II, oder III) in Abhängigkeit von der Fahrgeschwindigkeit über ein die Verstelleinrichtung ansteuerbares Steuerelement einstellbar sind.
Kraftfahrzeug nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass jede Flügelstellung (I, II und III) für sich unabhängig von der vorhergehenden Flügelstellung einstellbar ist.