-
Die Erfindung betrifft eine Unterbodenverkleidung für eine Kraftfahrzeugkarosserie, mit deren Hilfe ein Unterboden der Kraftfahrzeugkarosserie aerodynamisch geeignet gestaltet werden kann.
-
Aus
DE 100 47 730 A1 ist ein Frontschweller für eine Unterbodenverkleidung bekannt, der einstückig ausgeformte in Fahrtrichtung verlaufende Rippen zur Ausbildung von Strömungskanälen aufweist, wobei die Rippen am frontseitigen Ende des Frontschwellers beginnen und in einem rückwärtigen Drittel des Frontschwellers enden.
-
Es besteht ein ständiges Bedürfnis ein Kraftfahrzeug aerodynamisch zu optimieren.
-
Es ist die Aufgabe der Erfindung Maßnahmen aufzuzeigen, die ein Kraftfahrzeug mit guten aerodynamischen Eigenschaften ermöglichen.
-
Die Lösung der Aufgabe erfolgt erfindungsgemäß durch eine Unterbodenverkleidung mit den Merkmalen des Anspruchs 1. Bevorzugte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben, die jeweils einzeln oder in Kombination einen Aspekt der Erfindung darstellen können.
-
Erfindungsgemäß ist eine Unterbodenverkleidung für eine Kraftfahrzeugkarosserie, vorgesehen mit einem Heckunterbodenteil, einem sich an dem Heckunterbodenteil in Fahrtrichtung anschließenden Verkleidungsteil und einer sich über das Heckunterbodenteil und das Verkleidungsteil erstreckenden Diffusorfinne zur Begrenzung eines Diffosorkanals, wobei die Diffusorfinne eine Hohlfinne und eine teilweise in die Hohlfinne eingesteckte Vollfinne aufweist.
-
Die aus der Hohlfinne und der Vollfinne zusammengesetzte Diffusorfinne kann sich sowohl über das Heckunterbodenteil und das Verkleidungsteil erstrecken. Die Diffusorfinne kann sich dadurch leicht über eine Bauteilgrenze zwischen dem Heckunterbodenteil und dem Verkleidungsteil hinweg erstrecken, so dass sich eine in Längsrichtung des Kraftfahrzeugs besonders lange Diffusorfinne ergibt. Insbesondere können mehrere Diffusorfinnen quer zur Fahrtrichtung des Kraftfahrzeugs zueinander beabstandet vorgesehen sein, so dass an der Unterseite des Kraftfahrzeugs entsprechend viele Diffusorkanäle ausgebildet werden können. Dies ermöglicht es über eine besonders große Erstreckung in Fahrtrichtung des Kraftfahrzeugs Diffusorkanäle auszubilden, so dass insbesondere in etwa die Hälfte der Fahrzeuglänge mit durchgängigen Diffusorfinnen ausgestattet werden kann, wodurch sich eine optimale Wirkung der Diffusorkanäle ergeben kann. Der aerodynamische Effekt eines durch die Diffusorkanäle ausgebildeten Diffusors kann dadurch maximiert werden.
-
Durch die in die Hohlfinne eingesteckte Vollfinne können sich die Hohlfinne und die Vollfinne in Fahrtrichtung etwas überlappen, so dass eine Unterbrechung der Diffusorfinne in Fahrtrichtung durch einen Spalt zwischen der Hohlfinne und der Vollfinne vermieden werden kann. Die Diffusorfinne kann dadurch trotz einer zumindest zweiteiligen Ausgestaltung eine aerodynamisch günstige Oberfläche ausbilden. Insbesondere kann die Vollfinne in der Hohlfinne an einer Innenseite der Hohlfinne anliegen, wobei insbesondere zwischen der Hohlfinne und der Vollfinne eine Spielpassung oder eine Presspassung vorgesehen sein kann. Öffnungen für Befestigungsmittel, um die Hohlfinne mit der Vollfinne formschlüssig zu fixieren, können vermieden werden, so dass die von Fahrtwind umströmten Außenseiten der Hohlfinne und/oder der Vollfinne im wesentlichen glatt und unterbrechungsfrei ausgestaltet sein können, wodurch sich eine aerodynamisch verbesserte Oberfläche der Diffurorfinne ergibt. Durch die in die Hohlfinne eingesteckte Vollfinne kann sich ein sanfter Übergang zwischen der Hohlfinne und der Vollfinne ergeben, der zu einem Design mit einem optisch hochwertigen Eindruck führt. Durch die in die Hohlfinne eingesteckte Vollfinne kann sich die Diffurorfinne über eine Bauteilgrenze zwischen dem Heckunterbodenteil und dem Verkleidungsteil mit einer im Wesentlichen glatten Oberfläche hinweg mit einer besonders großen Länge in Fahrtrichtung erstrecken, so dass ein Kraftfahrzeug mit guten aerodynamischen Eigenschaften ermöglicht ist.
-
Das Heckunterbodenteil bildet insbesondere einen heckseitigen Abschluss der Unterbodenverkleidung aus. Das Verkleidungsteil kann insbesondere in Fahrtrichtung mit einem Frontschweller verbunden sein, der einen frontseitigen Abschluss der Unterbodenverkleidung ausbildet, wobei der Frontschweller vorzugsweise einen Frontdiffusor ausbildet, der zu den die Diffusorkanäle ausbildenden Diffurorfinnen beabstandet ist. Der durch quer zur Fahrtrichtung benachbart angeordnete Diffurorfinnen ausgebildete Diffusorkanal kann sich in einer Richtung entgegen der Fahrtrichtung verbreitern, so dass sich ein entsprechend niedriger Druck am Strömungseingang des Diffusorkanals an der Unterseite des Kraftfahrzeugs ergeben kann, wodurch der Anpressdruck entsprechend stark erhöht werden kann. Durch die in die Hohlfinne eingesteckte Vollfinne kann bei der Montage des Heckunterbodenteils und/oder des Verkleidungsteils das Heckunterbodenteil relativ zum Verkleidungsteil über die in die Hohlfinne eingesetzte Vollfinne leicht ausgerichtet werden bevor das Heckunterbodenteil und/oder das Verkleidungsteil mit einem Unterbau der Kraftfahrzeugkarosserie verbunden wird. Dadurch kann die Montage der Unterbodenverkleidung und/oder die Befestigung der Unterbodenverkleidung mit der Kraftfahrzeugkarosserie vereinfacht werden. Insbesondere ist die Hohlfinne im Querschnitt im Wesentlichen U-förmig ausgebildet, wobei vorzugsweise die im Wesentlichen vertikal verlaufenden Seitenschenkel deutlich länger als die im Wesentlichen horizontal verlaufende Basis ist. Vorzugsweise ist die Vollfinne besonders dünn, spitz und hoch ausgeführt.
-
Insbesondere weist das Heckunterbodenteil die Hohlfinne und das Verkleidungsteil die Vollfinne auf. Dadurch kann leicht zunächst das Verkleidungsteil mit der Kraftfahrzeugkarosserie und erst danach das Heckunterbodenteil verbunden werden, indem das Heckunterbodenteil im Wesentlich senkrecht zur Horizontalebene des Kraftfahrzeugs aufgesetzt wird. Hierbei kann die Hohlfinne auf die Vollfinne aufgesetzt werden, ohne dass es hierbei erforderlich ist das Heckunterbodenteil entlang der Horizontalebene des Kraftfahrzeugs an der Kraftfahrzeugkarosserie entlang schieben zu müssen, damit die Vollfinne in die Hohlfinne eingreifen kann.
-
Vorzugsweise weist die Diffusorfinne entgegen der Fahrtrichtung eine sich vergrößernde Finnenhöhe und/oder eine sich vergrößernde Finnenbreite auf. Die Diffusorfinne kann dadurch beispielsweise einen gerundeten Auslaufbereich des Heckunterbodenteils entgegen der Fahrtrichtung und/oder quer zur Fahrtrichtung kompensieren und ein Abreißen der Luftströmung innerhalb des Diffusorkanals vermeiden.
-
Besonders bevorzugt weist die Vollfinne eine in die Hohlfinne hineinragende gerundete Stirnseite auf, wobei die gerundete Stirnseite die Hohlfinne bei einer Schwenkbewegung des Heckunterbodenteils relativ zum Verkleidungsteil führt. Die Stirnseite weist im montierten Zustand insbesondere von der Kraftfahrzeugkarosserie weg. Das Heckunterbodenteil kann beispielsweise bei einem Anschlagen an einem Hindernis etwas wegfedern und dabei relativ zum Verkleidungsteil um eine Schwenkachse pendeln. Bei dieser Pendelbewegung kann sich die Hohlfinne an der gerundeten Stirnseite der Vollfinne abstützen, so dass über die Führung der Hohlfinne an der Stirnseite der Vollfinne eine definierte Pendelbewegung des Heckunterbodenteils entlang der gerundeten Stirnseite der Vollfinne erfolgen kann. Ein Verkanten des Heckunterbodenteils mit der Gefahr einer Beschädigung des Heckunterbodenteils kann dadurch vermieden werden.
-
Insbesondere überlappen das Heckunterbodenteil und das Verkleidungsteil sich in Fahrtrichtung in einem Überlappungsbereich, wobei ein quer zur Fahrtrichtung abstehende Stützflügel der Vollfinne in dem Überlappungsbereich zwischen dem Heckunterbodenteil und dem Verkleidungsteil angeordnet ist. Die Vollfinne kann dadurch zwischen dem Heckunterbodenteil und dem Verkleidungsteil befestigt und/oder lagegenau positioniert werden. Vorzugsweise sind die Stützflügel der Vollfinne zwischen dem Heckunterbodenteil und dem Verkleidungsteil eingeklemmt und/oder reibschlüssig fixiert. Dadurch bildet der Überlappungsbereich nicht nur eine strömungsgünstig ausgestaltete Bauteilgrenze sondern auch eine sichere Befestigungsmöglichkeit für die Vollfinne aus.
-
Vorzugsweise weist die Vollfinne quer zur Fahrtrichtung abstehende Stützflügel auf, wobei die Stützflügel, insbesondere in das Verkleidungsteil, eingepresst, eingespritzt und/oder einlaminiert sind. Die separat zum Heckunterbodenteil und zum Verkleidungsteil ausgeführte Vollfinne kann dadurch sicher mit dem Heckunterbodenteil oder dem Verkleidungsteil verbunden werden. Hierbei können insbesondere Öffnungen für Befestigungsmittel, um die Vollfinne formschlüssig zu fixieren, vermieden werden, so dass die von Fahrtwind umströmten Außenseiten der Vollfinne im wesentlichen glatt und unterbrechungsfrei ausgestaltet sein können, wodurch sich eine aerodynamisch optimierte Oberfläche der Vollfinne ergibt. Insbesondere kann dadurch für die Vollfinne ein von dem Heckunterbodenteil oder dem Verkleidungsteil verschiedenes Material verwendet werden, dass vorzugsweise für die zu erwartenden Belastungen der rippenartig abstehenden Vollfinne im Fahrbetrieb ausgewählt ist. Alternativ kann die Vollfinne einstückig mit dem Heckunterbodenteil oder dem Verkleidungsteil ausgeführt und durch eine entsprechende Formgebung des Heckunterbodenteil beziehungsweise des Verkleidungsteils ausgebildet sein.
-
Besonders bevorzugt überdeckt die Hohlfinne einen, insbesondere in dem Heckunterbodenteil vorgesehenen, Aufnahmeschlitz zur Aufnahme der Vollfinne und ist durch Aufstecken, Einspritzen und/oder Einlaminieren, insbesondere mit dem Heckunterbodenteil, befestigt. Die separat zum Heckunterbodenteil und zum Verkleidungsteil ausgeführte Hohlfinne kann dadurch sicher mit dem Heckunterbodenteil oder dem Verkleidungsteil verbunden werden. Hierbei können insbesondere Öffnungen für Befestigungsmittel, um die Hohlfinne formschlüssig zu fixieren, vermieden werden, so dass die von Fahrtwind umströmten Außenseiten der Hohlfinne im wesentlichen glatt und unterbrechungsfrei ausgestaltet sein können, wodurch sich eine aerodynamisch optimierte Oberfläche der Hohlfinne ergibt. Insbesondere kann dadurch für die Hohlfinne ein von dem Heckunterbodenteil oder dem Verkleidungsteil verschiedenes Material verwendet werden, dass vorzugsweise für die zu erwartenden Belastungen der Hohlfinne im Fahrbetrieb ausgewählt ist. Alternativ kann die Hohlfinne einstückig mit dem Heckunterbodenteil oder dem Verkleidungsteil ausgeführt und durch eine entsprechende Formgebung des Heckunterbodenteil beziehungsweise des Verkleidungsteils ausgebildet sein.
-
Insbesondere ist das Heckunterbodenteil und/oder das Verkleidungsteil und/oder die Hohlfinne und/oder die Vollfinne aus einem faserverstärkten Kunststoff, insbesondere CFK und/oder GFK, hergestellt. Dadurch kann bei einem geringen Eigengewicht eine hohe Steifigkeit und/oder Stabilität erreicht werden. Ferner ermöglicht die Verwendung des faserverstärkten, insbesondere thermoplastischen, Kunststoffs eine möglichste glatte Verbindung der Vollfinne und/oder der Hohlfinne, beispielsweise durch Einlaminieren und/oder Einspritzen.
-
Vorzugsweise weist die Vollfinne einen, insbesondere im Wesentlichen hohlraumfreien, massiven Vollkörper auf. Die Vollfinne dadurch besonders dünn, spitz und hoch ausgeführt sein und gleichzeitig den zu erwartenden Belastungen standhalten. Die Vollfinne besteht insbesondere aus einem in einem durchgängigen Kontinuum vorliegenden Material, das insbesondere einphasig vorliegt und gegebenenfalls faserverstärkt sein kann.
-
Nachfolgend wird die Erfindung unter Bezugnahme auf die anliegenden Zeichnungen anhand bevorzugter Ausführungsbeispiele exemplarisch erläutert, wobei die nachfolgend dargestellten Merkmale sowohl jeweils einzeln als auch in Kombination einen Aspekt der Erfindung darstellen können. Es zeigen:
- 1: eine schematische perspektivische Unteransicht einer Unterbodenverkleidung,
- 2: eine schematische Unteransicht der Unterbodenverkleidung aus 1,
- 3: eine schematische Schnittansicht entlang der Schnittlinie A - A der Unterbodenverkleidung aus 2 und
- 4: eine schematische Schnittansicht entlang der Schnittlinie B - B der Unterbodenverkleidung aus 2.
-
Die in 1 und 2 mit einer entgegen der Schwerkraftrichtung weisenden Blickrichtung dargestellte Unterbodenverkleidung 10 weist ein Heckunterbodenteil 12 und ein Verkleidungsteil 14 auf, die mit einem Unterbau einer Kraftfahrzeugkarosserie verbunden sein können. Das Heckunterbodenteil 12 und/oder das Verkleidungsteil 14 können insbesondere aus einem kohlenstofffaserverstärkten Kunststoffen („CFK“) und/oder glasfaserverstärkten Kunststoffen („GFK“) hergestellt sein. Das Heckunterbodenteil 12 weist eine Hohlfinne 16 auf, in die eine mit dem Verkleidungsteil 14 verbundene Vollfinne 18 teilweise hineinragt, um eine gemeinsame Diffusorfinne 19 auszubilden. Zur Befestigung der Vollfinne 18 mit dem Verkleidungsteil 14 weist die Vollfinne 18 quer zu Fahrtrichtung abstehende Stützflügel 20 auf, die beispeisweise in das faserverstärkten thermoplastischen Kunststoffmaterial des Verkleidungsteils 14 einlaminiert und/oder eingespritzt sein können.
-
Wie in 3 dargestellt kann die Vollfinne 18 eine von der Kraftfahrzeugkarosserie weg zu einem Untergrund weisende Stirnseite 22 aufweisen, die innerhalb der Hohlfinne 16 einen gerundeten Verlauf bis zum Verkleidungsteil 14 aufweist. Bei einer Pendelbewegung des Heckunterbodenteils 12 relativ zum Verkleidungsteil 14 kann sich die Hohlfinne 16 an der Stirnseite 22 abstützen und eine definierte Schwenkbewegung ausführen.
-
Wie in 4 dargestellt überlappen sich das Heckunterbodenteil 12 und das Verkleidungsteil 14 in einem Überlappungsbereich 24, wodurch ein aerodynamisch günstiger Bauteilübergang zwischen dem Heckunterbodenteil 12 und dem Verkleidungsteil 14 ausgebildet werden kann. Insbesondere kann ein Teil der Vollfinne 18, insbesondere ein Teil der Stützflügel 20, in dem Überlappungsbereich 24 zwischen dem Heckunterbodenteil 12 und dem Verkleidungsteil 14 vorgesehen werden, um die Befestigung der Vollfinne 18 zu verbessern.
