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Die Erfindung betrifft eine heckseitige Luftleitvorrichtung für ein Kraftfahrzeug, insbesondere für ein Vollheck-Kraftfahrzeug, die im Bereich einer Dachhinterkante angeordnet ist und ein Luftleitelement umfasst, das aus einer Ruhestellung in mindestens eine Wirkstellung bewegbar ist. Die Erfindung betrifft des Weiteren ein Kraftfahrzeug, insbesondere ein Vollheck-Kraftfahrzeug, mit einer derartigen Luftleitvorrichtung. Die Erfindung betrifft darüber hinaus ein Verfahren zum Betreiben einer derartigen Luftleitvorrichtung.
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Aus der deutschen Patentschrift
DE 197 32 698 C1 ist eine Vorrichtung zum Betätigen einer Fahrzeugklappe, insbesondere eines Heckspoilers, zwischen einer eingefahrenen Ruhestellung und einer ausgestellten Arbeitsstellung bekannt. Aus der deutschen Offenlegungsschrift
DE 10 2004 041 720 A1 ist eine heckseitige Luftleitvorrichtung für ein Vollheck-Kraftfahrzeug bekannt, die im Bereich einer Dachhinterkante oberhalb einer Heckscheibe angeordnet ist.
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Aufgabe der Erfindung ist es, die Wirksamkeit und/oder Effizienz im Betrieb einer heckseitigen Luftleitvorrichtung, die im Bereich einer Dachhinterkante angeordnet ist und ein Luftleitelement umfasst, das aus einer Ruhestellung in mindestens eine Wirkstellung bewegbar ist, zu verbessern.
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Die Aufgabe ist bei einer heckseitigen Luftleitvorrichtung für ein Kraftfahrzeug, insbesondere für ein Vollheck-Kraftfahrzeug, die im Bereich einer Dachhinterkante angeordnet ist und ein Luftleitelement umfasst, das aus einer Ruhestellung in mindestens eine Wirkstellung bewegbar ist, dadurch gelöst, dass das Luftleitelement als Spoilerblatt ausgeführt ist, das mindestens an seiner Unterseite profilförmig gestaltet ist. Das Spoilerblatt ist zumindest an seiner Unterseite so ausgeführt wie ein Tragflügel an einem Flugzeug. Dadurch kann zum einen die Aerodynamik des Fahrzeugs, insbesondere der Cw-Wert des Kraftfahrzeugs, verbessert werden. Darüber hinaus kann durch die erfindungsgemäße Gestaltung des Spoilerblatts vorteilhaft auch, insbesondere bei sehr hohen Geschwindigkeiten, ein unerwünschter Hinterachsauftrieb des Kraftfahrzeugs reduziert werden.
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Ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der heckseitigen Luftleitvorrichtung ist dadurch gekennzeichnet, dass das Spoilerblatt ein Tragflügelprofil aufweist. Das erfindungsgemäße Spoilerblatt ist vorzugsweise sowohl ein seiner Unterseite als auch an seiner Oberseite wie ein Tragflügel an einem Flugzeug ausgeführt. Dadurch wird die Wirksamkeit und/oder Effizienz der heckseitigen Luftleitvorrichtung weiter verbessert.
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Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel der heckseitigen Luftleitvorrichtung ist dadurch gekennzeichnet, dass das Luftleitelement in seiner Wirkstellung so angeordnet ist, dass es in einem Vorwärtsfahrbetrieb des Kraftfahrzeugs unterströmt wird. Diese Unterströmung des Spoilerblatts wird, insbesondere in Kombination mit der profilförmigen Gestaltung des Spoilerblatts, im Rahmen der vorliegenden Erfindung dazu genutzt, um die Wirksamkeit und/oder Effizienz der heckseitigen Luftleiteinrichtung weiter zu verbessern.
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Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel der heckseitigen Luftleitvorrichtung ist dadurch gekennzeichnet, dass das Luftleitelement in seiner Ruhestellung in einem Dachstrak nach unten abfallend angeordnet ist. In seiner Ruhestellung wird das Luftleitelement nicht unterströmt.
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Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel der heckseitigen Luftleitvorrichtung ist dadurch gekennzeichnet, dass das Luftleitelement in einer ersten Wirkstellung so angeordnet ist, dass das Kraftfahrzeug im Vergleich zur Ruhestellung des Luftleitelements einen geringeren Cw-Wert aufweist. Wenn sich das Luftleitelement in seiner ersten Wirkstellung befindet, dann erreicht der Cw-Wert eines mit der heckseitigen Luftleitvorrichtung ausgestatteten Kraftfahrzeugs ein Minimum.
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Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel der heckseitigen Luftleitvorrichtung ist dadurch gekennzeichnet, dass das Luftleitelement in einer zweiten Wirkstellung so angeordnet ist, dass das Kraftfahrzeug im Vergleich zur Ruhestellung einen geringeren Hinterachsauftrieb aufweist. Dabei wird bewusst in Kauf genommen, dass der Cw-Wert des Kraftfahrzeugs gegebenenfalls höher ist als mit dem Luftleitelement in seiner ersten Wirkstellung.
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Die Erfindung betrifft des Weiteren ein Kraftfahrzeug, insbesondere ein Vollheck-Kraftfahrzeug, mit einer vorab beschriebenen heckseitigen Luftleitvorrichtung.
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Die Erfindung betrifft des Weiteren ein Verfahren zum Betreiben einer vorab beschriebenen heckseitigen Luftleitvorrichtung, insbesondere in oder an einem vorab beschriebenen Kraftfahrzeug, insbesondere einem Vollheck-Kraftfahrzeug.
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Ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel des Verfahrens ist dadurch gekennzeichnet, dass das Luftleitelement in seiner Wirkstellung so angeordnet wird, dass es unterströmt wird. Das Luftleitelement wird in seiner Ruhestellung vorzugsweise nicht unterströmt. Die Unterströmung wird in der Wirkstellung des Luftleitelements unter anderem dazu verwendet, um die Aerodynamik des Kraftfahrzeugs im Betrieb zu verbessern.
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Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel des Verfahrens ist dadurch gekennzeichnet, dass das Luftleitelement in seiner ersten Wirkstellung anders unterströmt und überströmt wird als in seiner zweiten Wirkstellung. In seiner ersten Wirkstellung wird das Luftleitelement vorteilhaft so angestellt, dass der Cw-Wert ein Minimum erreicht. In seiner zweiten Wirkstellung wird das Luftleitelement vorzugsweise so angestellt, dass der Hinterachsauftrieb des Kraftfahrzeugs geringer wird. Dabei wird in der zweiten Wirkstellung des Luftleitelements bewusst in Kauf genommen, dass der Cw-Wert etwas größer wird.
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Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung, in der unter Bezugnahme auf die Zeichnung verschiedene Ausführungsbeispiele im Einzelnen beschrieben sind. Es zeigen:
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1 eine vereinfachte Darstellung eines hinteren Endes eines Vollheck-Kraftfahrzeugs mit einer heckseitigen Luftleitvorrichtung;
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2 die heckseitige Luftleitvorrichtung aus 1 mit einem Luftleitelement in einer Ruhestellung;
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3 die heckseitige Luftleitvorrichtung aus 2 mit dem Luftleitelement in einer ersten Wirkstellung;
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4 die heckseitige Luftleitvorrichtung aus den 2 und 3 mit dem Luftleitelement in einer zweiten Wirkstellung;
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5 ein Ausführungsbeispiel der heckseitigen Luftleitvorrichtung mit dem Luftleitelement in seiner Ruhestellung und
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6 ein weiteres Ausführungsbeispiel der heckseitigen Luftleitvorrichtung mit dem Luftleitelement in seiner zweiten Wirkstellung.
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In 1 ist ein Vollheck-Kraftfahrzeug 10 mit einer Heckklappe 12 und einer Heckscheibe 13 vereinfacht dargestellt. An einer Dachhinterkante 15 des Vollheck-Kraftfahrzeugs 10 ist eine heckseitige Luftleitvorrichtung 20 angeordnet. Die heckseitige Luftleitvorrichtung 20 umfasst ein Luftleitelement 22, dass aus einer Ruhestellung 1 in eine erste Wirkstellung 2 oder in eine zweite Wirkstellung 3 bewegbar ist.
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Die Ruhestellung 1 des Luftleitelements 20 wird auch als eingefahrene Stellung bezeichnet. Durch einen Pfeil 25 ist in 1 angedeutet, dass das Luftleitelement 22 mit Hilfe einer geeigneten Antriebseinrichtung (in 1 nicht dargestellt) aus seiner Ruhestellung 1 in die erste Wirkstellung 2 oder in die zweite Wirkstellung 3 ausfahrbar ist. Die Wirkstellungen 2 und 3 werden auch als ausgefahrene Stellungen bezeichnet.
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In den 2 bis 4 ist das Luftleitelement 22 in seiner Ruhestellung 1, in seiner ersten Wirkstellung 2 und in seiner zweiten Wirkstellung 3 im Querschnitt dargestellt. Das Luftleitelement 22 hat im Querschnitt ein Tragflügelprofil.
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In der in 2 dargestellten Ruhestellung 1 ist das Luftleitelement 22 im Dachstrak 46 nach unten abfallend abgelegt. In der Ruhestellung 1 ist das Luftleitelement 22 geringfügig nach unten geneigt, so dass sich im Betrieb des Vollheck-Kraftfahrzeugs 10, wie durch einen Pfeil 41 angedeutet ist, eine leicht nach unten abfallende Luftströmung ergibt.
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Durch die leicht nach unten abfallende Abströmrichtung werden der Strömungsnachlauf reduziert und unerwünschte Verwirbelungen hinter dem Vollheck-Kraftfahrzeug 10 abgeschwächt. Dadurch kann der Luftwiderstand des Vollheck-Kraftfahrzeugs 10 reduziert werden, was sich positiv auf den Energieverbrauch des Vollheck-Kraftfahrzeugs 10 auswirkt.
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In 3 sieht man, dass das Luftleitelement 22 in seiner ersten Wirkstellung 2 in ähnlicher Weise wie in seiner Ruhestellung 1 geringfügig nach unten geneigt ist. Allerdings ist das Luftleitelement 22 in seiner ersten Wirkstellung 2 von einer Karosseriefläche 48 beabstandet. Daraus ergibt sich eine Unterströmung des Luftleitelements 22, die in 3 durch einen Pfeil 43 angedeutet ist.
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Die Unterströmung 43 tritt zusätzlich zu einer Oberströmung auf, die in 3 durch einen Pfeil 42 angedeutet ist. Durch die Unterströmung 43 in Kombination mit der Oberströmung 42 und des Tragflügelprofils des Luftleitelements 22 kann der Cw-Wert des Vollheck-Kraftfahrzeugs 10 im Betrieb wirksam minimiert werden.
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In 4 sieht man, dass das Luftleitelement 22 in seiner zweiten Wirkstellung 3 geringfügig nach oben aufgestellt ist. Daraus ergeben sich, wie durch Pfeile 44 und 45 angedeutet ist, leicht nach oben ansteigende Luftströmungen.
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Bei der Strömung 44 handelt es sich um eine Oberströmung, die an der Oberseite des Luftleitelements 22 vorbeiströmt. Bei der Strömung 45 handelt es sich um eine Unterströmung, die an der Unterseite des Luftleitelements 22, also zwischen der Karosseriefläche 48 und dem Luftleitelement 22 durchströmt.
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Durch die Strömungen 44 und 45 kann der Hinterachsauftrieb des Vollheck-Kraftfahrzeugs 10 reduziert werden. Allerdings erhöht sich der Cw-Wert des Vollheck-Kraftfahrzeugs 10 durch das geringfügig nach oben aufgestellte Luftleitelement 22. Das Luftleitelement 22 wird insbesondere bei extrem hohen Geschwindigkeiten in seine zweite Wirkstellung 3 ausgefahren.
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Dadurch kann auf einfache Art und Weise eine maximale Fahrdynamik, zum Beispiel auf einer Rundstrecke, dargestellt werden. Die zweite Wirkstellung 3 wird daher auch als Sportstellung der Luftleitvorrichtung 20 bezeichnet. Die zweite Wirkstellung 3 ist jedoch keine so genannte Bremsstellung.
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In 5 ist angedeutet, dass das Luftleitelement 22 in seiner Ruhestellung auch in Verlängerung des Dachtraks 46 angeordnet sein kann. Das Luftleitelement 22 ist mit Hilfe einer Antriebseinrichtung 50 aus seiner in 5 dargestellten Ruhestellung in mindestens eine Wirkstellung ausfahrbar beziehungsweise bewegbar. Die Antriebseinrichtung 50 in 5 umfasst ein Zahnrad, das sich mit einer Zahnstange in Eingriff befindet.
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In 6 ist eine ähnliche Darstellung wie in 5 gezeigt. Allerdings befindet sich das Luftleitelement 22 in 6 in seiner zweiten Wirkstellung. Die Antriebseinrichtung 50 ist in 6 als Mehrgelenk ausgeführt. Durch die Antriebseinrichtung 50 kann das Luftleitelement 22 aus seiner Ruhestellung (5) in seine Wirkstellungen ausgefahren oder bewegt werden.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 19732698 C1 [0002]
- DE 102004041720 A1 [0002]
