DE102014111074A1

DE102014111074A1 - Air flow guide device for motor vehicles

Info

Publication number: DE102014111074A1
Application number: DE102014111074.9A
Authority: DE
Inventors: Bernd Jachowski; Oliver Fischer; Joachim Paul; Sebastian Weber; Haiko Neher; Wolfgang Schuster; Hannes Schümann
Original assignee: Dr Ing HCF Porsche AG
Current assignee: Dr Ing HCF Porsche AG
Priority date: 2014-08-05
Filing date: 2014-08-05
Publication date: 2016-02-11

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Luftströmungsleitvorrichtung (1), anbringbar im unteren Frontbereich eines Kraftfahrzeugs (1) mit mindestens einen einem im Wesentlichen horizontal in Fahrzeuglängsrichtung verschiebbaren Luftströmungsleitelement (3), wobei das verschiebbare Luftströmungsleitelement (3) einem zweiten Luftströmungsleitelement (4) zur Verbesserung der Anströmungswirkung im Frontbereich des Kraftfahrzeuges zuordenbar ist.The invention relates to a Luftströmungsleitvorrichtung (1), attachable in the lower front region of a motor vehicle (1) having at least one substantially horizontally displaceable in the vehicle longitudinal Luftströmungsleitelement (3), wherein the displaceable Luftströmungsleitelement (3) a second Luftströmungsleitelement (4) to improve the flow effect in the front area of the motor vehicle can be assigned.

Description

Die Erfindung betrifft eine Luftströmungsleitvorrichtung, die im unteren Frontbereich eines Kraftfahrzeugs anbringbar ist und mindestens ein im Wesentlichen horizontal in Fahrzeuglängsrichtung verschiebbares Luftströmungsleitelement aufweist. The invention relates to a Luftströmungsleitvorrichtung, which is attachable in the lower front region of a motor vehicle and at least one substantially horizontally displaceable in the vehicle longitudinal direction Luftströmungsleitelement.

Aus dem Stand der Technik ist insbesondere bei sportlichen Kraftfahrzeugen eine große Zahl von unterschiedlichen Konstruktionen von Luftströmungsleitvorrichtungen zur Beeinflussung des aerodynamischen Abtriebs bei schneller Fahrt bzw. zur Stabilisierung des Fahrzeugs in unterschiedlichen Fahrpositionen bekannt. Solche Vorrichtungen sind im Kraftfahrzeugbereich als Spoiler, Splitter, Diffusor o.ä. je nach ihrer unterschiedlichen Wirkung benannt. Bei den im Frontbereich eines Kraftfahrzeugs angeordneten Luftströmungsleitvorrichtungen sollte im Vorwärts-Fahrbetrieb des Kraftfahrzeugs entgegen der Fahrtrichtung anströmende Luft so geleitet werden, dass einerseits der Abtrieb erhöht, andererseits auf die Kühlung der Aggregate, z.B. Motor, Bremsen, Klimaanlage usw. keine nachteilige Wirkung ausgeübt wird. Diese gewünschte Wirkung kann besonders leicht erreicht werden, wenn solche Luftströmungsleitvorrichtungen möglichst deutlich über dem Frontgrundriss eines Kraftfahrzeuges vorstehen. Das ist jedoch aufgrund zum Teil von gesetzlichen Bestimmungen und zum größeren Teil von den stilistischen Anforderungen an die KFZ-Gestaltung nicht oder nur schwer umsetzbar. From the prior art, a large number of different constructions of Luftströmungsleitvorrichtungen for influencing the aerodynamic downforce at high speeds or for stabilizing the vehicle in different driving positions is known in particular in sporty motor vehicles. Such devices are in the automotive field as spoiler, splitter, diffuser or similar. named according to their different effects. In the case of the airflow guiding devices arranged in the front region of a motor vehicle, air flowing in the forward direction of the motor vehicle should be directed against the direction of travel in such a way that, on the one hand, the output increases, and, on the other hand, the cooling of the units, e.g. Engine, brakes, air conditioning etc. no adverse effect is exercised. This desired effect can be achieved particularly easily if such Luftströmungsleitvorrichtungen protrude as clearly as possible over the front floor plan of a motor vehicle. However, this is due to some statutory provisions and for the most part of the stylistic requirements for the vehicle design is difficult or impossible to implement.

Aus diesem Grunde ist aus dem Stand der Technik bereits bekannt, dass Fahrzeuge im Frontbereich eine aus einer zurückgezogenen Stellung in eine ausgefahrene Wirkstellung bewegbare Luftströmungsleitvorrichtung aufweisen – siehe DE 195 08 039 A1 . Ein weiterer Vorschlag sieht eine linear verfahrbare, in einen Stoßfänger integrierte Front-Spoiler-Anordnung zur Verbesserung der Aerodynamik bei Kraftfahrzeugen – siehe z.B. DE 10 2008 011 178 A1 . For this reason, it is already known from the prior art that vehicles in the front region have a Luftströmungsleitvorrichtung movable from a retracted position to an extended operative position - see DE 195 08 039 A1 , Another proposal provides a linearly movable, integrated in a bumper front spoiler arrangement for improving the aerodynamics of motor vehicles - see, for example DE 10 2008 011 178 A1 ,

Aus der DE 10 2008 043 470 A1 ist ein Verfahren zum Steuern der Luftströmung bei einem Kraftfahrzeug bekannt, bei dem sowohl im Frontbereich als auch im Heckbereich des Fahrzeugs in ihrer Winkelstellung zum Fahrzeugboden veränderbare Luftströmungsleitvorrichtungen vorgesehen sind, die je nach Fahrzustand automatisch verstellbar sein sollen. Eine ähnliche Einrichtung offenbart die DE 10 2012 211 774 A1 . From the DE 10 2008 043 470 A1 a method for controlling the air flow in a motor vehicle is known in which both in the front and in the rear of the vehicle in its angular position to the vehicle floor changeable Luftströmungsleitvorrichtungen are provided, which should be automatically adjustable depending on the driving condition. A similar device reveals the DE 10 2012 211 774 A1 ,

Die DE 44 44 457 A1 zeigt und beschreibt eine Luftwiderstand verringernde Splitterplatteneinrichtung mit einer im Heck- bzw. im Frontbereich eines Fahrzeugs in Längsrichtung abstehenden Splitterplatte, die parallel zur Fahrzeuglängsrichtung bewegbar angeordnet ist. The DE 44 44 457 A1 shows and describes an air resistance-reducing splitter plate device with a projecting in the rear or in the front region of a vehicle in the longitudinal direction splitter plate which is arranged to be movable parallel to the vehicle longitudinal direction.

Und schließlich offenbart die EP 0 165 094 B1 (= FR 84 08 182 A1 ) eine Vorrichtung zur Veränderung des Eintrittsquerschnitts für die Kühlluft in Abhängigkeit von der Fahrgeschwindigkeit, bei der ein in Längsrichtung des Fahrzeugaufbaus bewegliches Profilelement den Lufteintrittsquerschnitt verändern soll. And finally, that reveals EP 0 165 094 B1 (= FR 84 08 182 A1 ) A device for changing the inlet cross-section for the cooling air as a function of the driving speed at which a movable in the longitudinal direction of the vehicle body profile element is to change the air inlet cross-section.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, eine Luftströmungsleitvorrichtung für Kraftfahrzeuge vorzuschlagen, bei der ohne auffällige Beeinflussung der optischen Gestaltung des Frontbereichs des Fahrzeugs und unter Einhaltung der gesetzlichen Bestimmung eine besonders effektive Beeinflussung der Luftströmung im Frontbereich eines Kraftfahrzeuges erreicht werden kann. The object of the invention is to propose an air flow guide device for motor vehicles in which a particularly effective influencing of the air flow in the front region of a motor vehicle can be achieved without conspicuous influencing of the optical design of the front region of the vehicle and in compliance with legal requirements.

Diese Aufgabe wird mit der Erfindung bei einer eingangs beschriebenen Luftströmungsleitvorrichtung dadurch gelöst, dass zwei Luftströmungsleitelemente einer Luftströmungsleitvorrichtung einander zugeordnet im Frontbereich eines Kraftfahrzeuges zur Verbesserung der Anströmungswirkung angeordnet sind, wobei eines der Luftströmungsleitelemente gegenüber dem zweiten Luftströmungsleitelement in Fahrzeuglängsrichtung verschiebbar ist. Dabei kann die Verschieberichtung je nach bei allen Fahrzuständen verfügbarer Bodenfreiheit auch leicht in Fahrtrichtung geneigt nach unten verlaufen. This object is achieved with the invention in a Luftströmungsleitvorrichtung described above in that two Luftströmungsleitelemente Luftströmungsleitvorrichtung associated with each other in the front region of a motor vehicle to improve the flow effect are arranged, wherein one of the Luftströmungsleitelemente relative to the second Luftströmungsleitelement is displaceable in the vehicle longitudinal direction. Depending on the ground clearance available in all driving conditions, the direction of displacement can also be slightly inclined in the direction of travel downwards.

Eine besonders wirkungsvoll die Luftströmung beeinflussende Luftströmungsleitvorrichtung ist darin zu sehen, dass das verschiebbare Luftströmungsleitelement einem diffusorartig ausgebildeten zweiten Luftströmungsleitelement zugeordnet ist. Dabei kann das verschiebbare erste Luftströmungsleitelement im Wesentlichen plattenförmig flach, und sich im Wesentlichen über den größten Teil der KFZ-Frontfläche erstreckend ausgebildet sein. A particularly effective influencing the air flow Luftströmungsleitvorrichtung is to be seen in the fact that the displaceable Luftströmungsleitelement is associated with a diffuser-like second Luftströmungsleitelement. In this case, the displaceable first Luftströmungsleitelement can be substantially flat plate-shaped, and formed to extend substantially over most of the vehicle front surface extending.

Das verschiebbare Luftströmungsleitelement kann in bevorzugten Ausgestaltungen des Gegenstands der Erfindung entweder einer unteren oder auch der oberen Luftleitfläche des diffusorartig ausgebildeten Luftströmungsleitelements in allen Verschiebepositionen strömungsdicht anliegend angebracht sein. The displaceable Luftströmungsleitelement may be mounted in a preferred embodiments of the subject invention of either a lower or the upper air guide surface of the diffuser-shaped Luftströmungsleitelements in all displacement positions fluidly fitting.

Es ist besonders zweckmäßig, die Verschiebemechanik des verschiebbaren Luftströmungsleitelements unterhalb der unteren Luftleitfläche des diffusorartigen Luftströmungsleitelements auf einer im Kraftfahrzeug-Frontbereich angebrachten Trägerplatte anzuordnen; dabei sollte die Verschiebemechanik so abgedeckt angeordnet sein, dass die Luftströmung in diesem Bereich davon nicht beeinflusst wird. It is particularly expedient to arrange the displacement mechanism of the displaceable Luftströmungsleitelements below the lower air guide surface of the diffuser-like Luftströmungsleitelements on a mounted in the motor vehicle front panel support plate; In this case, the displacement mechanism should be arranged covered so that the air flow in this area is not affected.

Bei der konstruktiven Ausgestaltung des verschiebbaren Luftströmungsleitelements ist selbstverständlich darauf zu achten, dass dieses im ausgefahrenen Zustand Strömungsbelastungen auch bei Höchstgeschwindigkeiten in allen Fahrsituationen ohne Lage- bzw. Kontur-Veränderung statthält. Es ist deshalb durchaus auch denkbar, dass z.B. aus Stabilitätsgründen oder auch aus optischen Gründen zumindest das verschiebbare Luftströmungsleitelement in Kraftfahrzeug-Querrichtung mehrteilig, z.B. 2- oder auch 3-teilig, ausgeführt sein kann. Ebenso ist es denkbar, dass sowohl das verschiebbare Luftströmungsleitelement als auch das zweite, feststehende Luftströmungsleitelement (Diffusor) mehrteilig ausgeführt sein können. In the structural design of the displaceable Luftströmungsleitelements is Of course, make sure that this holds in the extended state flow loads even at maximum speeds in all driving situations without position or contour change. It is therefore entirely conceivable that, for reasons of stability or optical reasons, at least the displaceable air flow guiding element in the transverse direction of the motor vehicle can be designed in several parts, eg 2 or 3 parts. Likewise, it is conceivable that both the displaceable Luftströmungsleitelement and the second, fixed Luftströmungsleitelement (diffuser) can be designed in several parts.

Das verschiebbare Luftströmungsleitelement kann in Abhängigkeit von Fahrsituationen, wie z.B. von der Fahrgeschwindigkeit aus- bzw. einfahrbar und/oder in unterschiedlichen Positionen fixierbar sein. Steuerungs- bzw. Regelungsvorrichtungen für diese automatisierte Ansteuerung von Luftströmungsleitvorrichtungen sind aus dem Stand der Technik z.B. bei Heckspoiler-Anordnungen von Kraftfahrzeugen bekannt. The slidable air flow directing element may vary depending on driving situations such as driving conditions. be retractable or retractable from the driving speed and / or be fixable in different positions. Control devices for this automated control of airflow directors are known in the art, e.g. in rear spoiler arrangements of motor vehicles known.

Der Gegenstand der Erfindung wird nachstehend unter Bezugnahme auf eine schematische Darstellung eines Ausführungsbeispiels in der Zeichnung in seinen Einzelheiten und Merkmalen näher erläutert. The object of the invention will be explained in more detail below with reference to a schematic representation of an embodiment in the drawing in its details and features.

Es zeigt: It shows:

1 eine Seitenansicht eines Frontbereiches eines Kraftfahrzeugs mit einer Luftströmungsleitvorrichtung nach der Erfindung in schematischer Darstellung; 1 a side view of a front portion of a motor vehicle with a Luftströmungsleitvorrichtung according to the invention in a schematic representation;

2 eine schematische Seitenansicht eines Kraftfahrzeugs mit einer Luftströmungsleitvorrichtung nach der Erfindung mit in Funktionsrichtung verschobenem Luftströmungsleitelement; 2 a schematic side view of a motor vehicle with a Luftströmungsleitvorrichtung according to the invention with shifted in the direction of function Luftströmungsleitelement;

3 eine schematische Draufsicht auf den Frontbereich eines Kraftfahrzeugs mit einer Luftströmungsleitvorrichtung nach der Erfindung und 3 a schematic plan view of the front portion of a motor vehicle with a Luftströmungsleitvorrichtung according to the invention and

4 einen schematischen Schnitt durch eine Luftströmungsleitvorrichtung nach der Erfindung. 4 a schematic section through a Luftströmungsleitvorrichtung according to the invention.

Im fahrbahnnahen unteren Frontbereich eines Kraftfahrzeugs 1 ist eine Luftströmungsleitvorrichtung 2 angeordnet. Diese besteht aus einem ersten verschieblichen Luftströmungsleitelement 3 und einem zweiten Luftströmungsleitelement 4, das im Ausführungsbeispiel als Diffusor ausgebildet ist. In the lower area near the roadway of a motor vehicle 1 is an airflow directing device 2 arranged. This consists of a first displaceable Luftströmungsleitelement 3 and a second air flow guide 4 , which is formed in the embodiment as a diffuser.

Das in Kraftfahrzeuglängsrichtung im Wesentlichen horizontal, ggf. in Richtung Fahrbahnoberfläche geneigt verschiebbar angeordnete erste Luftströmungsleitelement 3 ist im Wesentlichen plattenförmig flach und wie in 3 gezeigt, im Wesentlichen über den größten Teil der Kraftfahrzeug-Frontfläche erstreckend ausgebildet. The in the vehicle longitudinal direction substantially horizontally, possibly slidably in the direction of the road surface slidably disposed first Luftströmungsleitelement 3 is essentially plate-shaped flat and as in 3 shown formed extending substantially over most of the vehicle front surface extending.

Dieses erste verschiebliche Luftströmungsleitelement 3 ist in 1 in eingefahrenem Zustand dargestellt, bei der es, wie erkennbar, nicht oder nur unwesentlich über die Frontkontur des Kraftfahrzeugs vorsteht. In 2 ist dieses verschiebliche Luftführungsleitelement im in Kraftfahrzeuglängsrichtung ausgefahrenen Zustand dargestellt, bei der es ggf. (siehe auch 3) den Frontbereich des Fahrzeugs, insbesondere nach vorne hin, deutlich überragt. This first displaceable air flow guide 3 is in 1 shown in the retracted state, in which, as recognizable, not or only slightly protrudes beyond the front contour of the motor vehicle. In 2 this sliding Luftführungsleitelement is shown in extended in the vehicle longitudinal direction state in which it may be (see also 3 ) the front of the vehicle, in particular towards the front, clearly surmounted.

Ein verschiebliches Luftströmungsleitelement 3 und das diffusorartige Luftströmungsleitelement 4, das im schematisch dargestellten Ausführungsbeispiel nicht bewegbar im Frontbereich des Kraftfahrzeugs angeordnet ist, sind zueinander zugeordnet angebracht, so dass aerodynamisch eine Verbesserung der Strömungswirkung der anströmenden Luft im Fahrzustand des Kraftfahrzeugs erreichbar ist. Dazu sollte zweckmäßigerweise das plattenförmige verschiebbare Luftströmungsleitelement 3 an einer unteren Luft-Leitfläche 5 strömungsdicht und im Übergangsbereich möglichst strömungsverlaufunbeeinflussend anliegend für alle Verschiebepositionen angebracht sein. In 4 ist wiederum schematisch in einer Schnittdarstellung in Längsrichtung des Kraftfahrzeuges ein etwas abgewandeltes Ausführungsbeispiel einer Luftströmungsleitvorrichtung (es werden für gleiche Teile in den Figuren die gleichen Bezugszeichen verwendet) dargestellt. Anhand dieser 4 soll eine mögliche Verschiebevorrichtung für ein bewegbar angeordnetes Luftströmungsleitelement 3 gezeigt werden. Auf einer im Kraftfahrzeug-Frontbereich z.B. am Aufbau befestigten Trägerplatte 6 ist eine Antriebseinheit 7 befestigt, die im Beispiel über eine von ihr angetriebene Spindel 8 und ein Getriebe 9 die Längsverschiebung des Luftströmungsleitelements 3 gegenüber dem feststehenden Luftströmungsleitelement 4 bewirkt. A displaceable air flow guide 3 and the diffuser-type air flow guide 4 , which is not movably arranged in the front region of the motor vehicle in the schematically illustrated embodiment, are associated with each other, so that aerodynamically an improvement of the flow effect of the incoming air in the driving state of the motor vehicle can be achieved. For this purpose, the plate-shaped displaceable Luftströmungsleitelement should expediently 3 at a lower air guide surface 5 be flow-tight and in the transition region as possible strömungsverlaufunbeeinflussend fitting attached for all displacement positions. In 4 is again schematically in a sectional view in the longitudinal direction of the motor vehicle, a slightly modified embodiment of a Luftströmungsleitvorrichtung (the same reference numerals are used for the same parts in the figures) shown. Based on this 4 intended a possible displacement device for a movably arranged Luftströmungsleitelement 3 to be shown. On a in the motor vehicle front area, for example, attached to the body support plate 6 is a drive unit 7 attached, which in the example via a spindle driven by it 8th and a gearbox 9 the longitudinal displacement of the Luftströmungsleitelements 3 opposite the fixed air flow guide 4 causes.

Für den Fachmann versteht es sich von selbst, dass je nach gefahrener Fahrgeschwindigkeit oder in Abhängigkeit von anderen Fahrzuständen, die Ansteuerung der Längsverschiebung des Luftströmungsleitelements 3 automatisiert erfolgen kann. For the expert, it goes without saying that depending on the driving speed or depending on other driving conditions, the control of the longitudinal displacement of the Luftströmungsleitelements 3 can be automated.

Ferner ist für einen Fachmann ohne weiteres erkennbar, dass je nach den konstruktiven Gegebenheiten im Frontbereich eines Kraftfahrzeugs das verschiebbare Luftströmungsleitelement 3 nicht, wie im gezeigten Ausführungsbeispiel, der Fahrbahn zugewandt angeordnet sein muss. Es kann anstatt an der unteren Luftleitfläche 5 des Diffusors anliegend an der oberen Luftleitfläche des Diffusors anliegend angebracht sein. Wesentlich ist in jedem Fall, dass die Berührungsstelle und der Übergang zwischen den beiden Luftströmungsleitelementen 3 und 4 so gestaltet wird, dass die Strömung in diesem Bereich im Hinblick auf die gewünschte Wirkung nicht oder ggfs. nur unwesentlich beeinflusst wird. Furthermore, it is readily apparent to a person skilled in the art that, depending on the structural conditions in the front region of a motor vehicle, the displaceable air flow guide element 3 not, as shown in the embodiment, the roadway must be arranged facing. It can instead of at the lower air duct 5 the diffuser adjacent to the upper air duct of the diffuser attached. It is essential in every case that the point of contact and the transition between the two air flow guide elements 3 and 4 is designed in such a way that the flow in this area is not or only slightly influenced with regard to the desired effect.

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

DE 19508039 A1 [0003]
DE 102008011178 A1 [0003]
DE 102008043470 A1 [0004]
DE 102012211774 A1 [0004]
DE 4444457 A1 [0005]
EP 0165094 B1 [0006]
FR 8408182 A1 [0006]

Claims

Air flow directing device ( 1 ), attachable in the lower front portion of a motor vehicle ( 1 ) with at least one air flow guide element which can be displaced substantially horizontally in the vehicle longitudinal direction ( 3 ), characterized in that the displaceable Luftströmungsleitelement ( 3 ) a second air flow guiding element ( 4 ) can be assigned to improve the flow effect in the front region of the motor vehicle.

Luftströmungsleitvorrichtung according to claim 1, characterized in that the displaceable Luftströmungsleitelement ( 3 ) a diffuser-like formed Luftströmungsleitelement ( 4 ) assigned.

Luftströmungsleitvorrichtung according to claim 1, characterized in that the displaceable Luftströmungsleitelement ( 3 ) is substantially plate-shaped flat and substantially extending over the largest part of the motor vehicle front surface is formed.

Luftströmungsleitvorrichtung according to any one of the preceding claims, characterized in that the displaceable Luftströmungsleitelement ( 3 ) at a lower air guide surface ( 5 ) of the diffuser-type Luftströmungsleitelements ( 4 ) is mounted in all displacement positions fluid-tight fitting.

Luftströmungsleitvorrichtung according to claim 4, characterized in that the displacement mechanism ( 7 . 8th . 9 ) of the displaceable Luftströmungsleitelements ( 3 ) below the lower air guiding surface ( 5 ) of the diffuser-air flow guide ( 4 ) not influencing the air flow on a carrier plate ( 6 ) can be arranged in the motor vehicle front area.

Luftströmungsleitvorrichtung according to any one of the preceding claims, characterized in that the displaceable Luftströmungsleitelement ( 3 ) is executed in automotive transverse direction of several parts.

Luftströmungsleitvorrichtung according to any one of the preceding claims, characterized in that the displaceable Luftströmungsleitelement ( 3 ) and the second air flow guiding element ( 4 ) are made in several parts.

Luftströmungsleitvorrichtung according to any one of the preceding claims, characterized in that the displaceable Luftströmungsleitelement ( 3 ) as a function of driving situations, such as speed off or retractable and / or can be fixed in different positions.