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Die Erfindung betrifft einen Personenkraftwagen.
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Personenkraftwagen insbesondere mit Mittelmotor-Antriebskonzept sind aus der Praxis hinlänglich bekannt. So verfügen derartige Personenkraftwagen über ein Antriebsaggregat, das in einem Motorraum positioniert ist, wobei der Motorraum hinter einem Fahrgastraum angeordnet ist. Zwischen dem Fahrgastraum und dem Motorraum erstreckt sich insbesondere quer zur Längsrichtung des Personenkraftwagens eine Karosseriestruktur mit einer Strukturabstützung, wobei das Antriebsaggregat zwischen dieser Strukturabstützung und einem ebenfalls im Motorraum aufgenommenen Getriebe positioniert ist. Das Antriebsaggregat greift zur Lagerung desselben an der Karosseriestruktur über eine antriebsaggregatseitige Konsole an einer karosseriestrukturseitigen Konsole an. Die zwischen dem Fahrgastraum und dem Motorraum positionierte Strukturabstützung fängt zum Beispiel bei einem Auffahrunfall auf die Heckpartie des Personenkraftwagens das Antriebsaggregat derart ab, dass dasselbe nicht in den Fahrgastraum eintritt. Bei aus der Praxis bekannten Personenkraftwagen ist es problematisch, dass zum Beispiel bei einem Auffahrunfall auf die Heckpartie des Personenkraftwagens die sich noch drehende Kurbelwelle des Antriebsaggregats in die Strukturabstützung der Karosseriestruktur bzw. in einen sogenannten fahrzeugseitigen Tunnelbereich der Karosseriestruktur eintreten und durch die wirkenden Drehmomente die Karosseriestruktur verdrehen und in ihrer Funktion beeinträchtigen kann.
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DE 198 22 201 A1 offenbart eine Sicherheitseinrichtung für Kraftfahrzeuge, insbesondere Personenkraftwagen, mit einer Stoßaufnahmevorrichtung und einer Stützvorrichtung, die bei unfallbedingter Einwirkung Relativbewegungen der Stoßaufnahmevorrichtung begrenzt.
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Aufgabe der Erfindung ist es, einen neuartigen Personenkraftwagen mit verbessertem Crashverhalten zu schaffen.
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Diese Aufgabe wird durch einen Personenkraftwagen gemäß Anspruch 1 gelöst. Erfindungsgemäß ist die antriebsaggregatseitige Konsole als Entkopplungselement ausgebildet, welches in einem Crashfall eine Drehbewegung der Kurbelwelle derart von der Karosseriestruktur entkoppelt, dass die antriebsaggregatseitige Konsole einen unmittelbaren Kontakt der Kurbelwelle und/oder eines mit der Kurbelwelle gekoppelten Schwingungsdämpfers und/oder einer mit der Kurbelwelle gekoppelten Riemenscheibe eines Riementriebs mit der Karosseriestruktur, insbesondere mit einer Strukturabstützung oder einem Tunnelknoten der Strukturabstützung, unterbindet bzw. verhindert. Durch diese zusätzliche Funktion der antriebsaggregatseitigen Konsole besteht keine Gefahr, dass die Kurbelwelle die Karosseriestruktur beschädigt und damit deren Funktion beeinträchtigt. Hierdurch kann das Crashverhalten eines Personenkraftwagens wesentlich verbessert werden.
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Vorzugweise ist in einem Crashfall die Kurbelwelle von der antriebsaggregatseitigen Konsole zumindest teilweise abbremsbar. Hierdurch kann das Crashverhalten eines Personenkraftwagens weiter verbessert werden.
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Nach einer Weiterbildung ist die als Entkopplungselement wirkende, antriebsaggregatseitige Konsole an einem Kurbelgehäuse oder einer Ölwanne oder einem Zylinderkopf des Antriebsaggregats angebunden, wobei die antriebsaggregatseitige Konsole an der karosseriestrukturseitigen Konsole, die eine Lageraufnahme trägt, derart gelenkig angreift, dass die Lageraufnahme eine Drehbewegung zwischen den Konsolen und damit zwischen dem Antriebsaggregat und der Karosseriestruktur über eine sich in Fahrzeugquerrichtung erstreckende Achse und/oder eine sich in vertikaler Richtung erstreckende Achse ermöglicht. Dies erlaubt einerseits eine vorteilhafte Motorlagerung und andererseits in einem Crashfall eine vorteilhafte Entkopplung der Drehbewegung der Kurbelwelle von der Karosseriestruktur.
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Vorzugsweise trägt die antriebsaggregatseitige Konsole an einer der Kurbelwelle und dem Schwingungsdämpfer und/oder der Riemenscheibe zugewandten Seite einen Reibbelag, in welchen die Kurbelwelle und/oder der Schwingungsdämpfer und/oder die Riemenscheibe im Crashfall einläuft. Hierdurch kann das Crashverhalten eines Personenkraftwagens weiter verbessert werden.
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Bevorzugte Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen und der nachfolgenden Beschreibung. Ausführungsbeispiele der Erfindung werden, ohne hierauf beschränkt zu sein, an Hand der Zeichnung näher erläutert. Dabei zeigt:
- 1 eine schematische Skizze eines erfindungsgemäßen Personenkraftwagens;
- 2 ein Detail des Personenkraftwagens der 1; und
- 3 einen Querschnitt durch 2.
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Die Erfindung betrifft einen Personenkraftwagen, insbesondere einen Personenkraftwagen mit Mittelmotor-Antriebskonzept. Die Erfindung ist auch bei einem Personenkraftwagen mit Heckmotor-Antriebskonzept einsetzbar.
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1 zeigt einen stark schematisierten Ausschnitt aus einem erfindungsgemäßen Personenkraftwagen 10 im Bereich eines Motorraums 11, in welchem ein Antriebsaggregat 12 und im gezeigten Ausführungsbeispiel auch ein Getriebe 13 aufgenommen ist. Ferner ist eine Hinterachse 14 mit Hinterrädern 15 gezeigt. Vor dem Motorraum 11 erstreckt sich ein Fahrgastraum 16, wobei sich zwischen dem Fahrgastraum 16 und dem Motorraum 11 eine Karosseriestruktur 21 mit einer Strukturabstützung 17 erstreckt.
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Die Karosseriestruktur 21 erstreckt sich vorzugsweise quer zur Längsrichtung des Kraftfahrzeugs 10. Bei der gezeigten Strukturabstützung 17 handelt es sich um eine tunnelseitige Strukturabstützung im Bereich eines Tunnels 27 der Karosseriestruktur 21, die auch als Tunnelknoten bezeichnet wird.
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Bei dem in 1 gezeigten Personenkraftwagen 10 mit Mittelmotor-Antriebskonzept ist das Antriebsaggregat 12 zwischen der Strukturabstützung 17 und dem Getriebe 13 angeordnet.
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1 zeigt weiterhin eine Kurbelwelle 18 des Antriebsaggregats 12, die mit einer Getriebeeingangswelle 19 des Getriebes 13 gekoppelt ist. Eine Getriebeausgangswelle 20 des Getriebes 13 treibt die Hinterräder 15 bzw. die Hinterachse 14 des Personenkraftwagens 10 an.
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Am Antriebsaggregat 12 greift zur Lagerung desselben an der Karosseriestruktur 21 eine antriebsaggregatseitige Konsole 22 an. Die antriebsaggregatseitige Konsole 22 greift im gezeigten Ausführungsbeispiel gelenkig an einer karosseriestrukturseitigen Konsole 23 an. Die Konsolen 22, 23 können auch als Lagerungskonsolen bezeichnet werden.
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Die antriebsaggregatseitige Konsole 22 ist im gezeigten Ausführungsbeispiel über Schrauben 24 fest mit einem Kurbelgehäuse 25 des Antriebsaggregats 12 verbunden. Die antriebsaggregatseitige Konsole 22 kann auch an einer Ölwanne oder einem Zylinderkopf oder einem Bauteil eines sogenannten Grundmotors des Antriebsaggregats 12 im Bereich der Kurbelwelle angebunden sein.
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Die karosseriestrukturseitigen Konsole 23 ist im gezeigten Ausführungsbeispiel über Schrauben 26 fest mit der Strukturabstützung 17 bzw. Karosseriestruktur 21 verbunden.
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Die karosseriestrukturseitigen Konsole 23 trägt eine Lageraufnahme 28, die eine Drehbewegung zwischen den Konsolen 22, 23 und damit zwischen dem Antriebsaggregat 12 und der Strukturabstützung 21 über eine sich in Fahrzeugquerrichtung erstreckende Achse 29 ermöglicht bzw. zulässt.
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Um zu verhindern, dass zum Beispiel bei einem Auffahrunfall auf den Heckbereich des Personenkraftwagens 10 die insbesondere tunnelseitige Strukturabstützung 17 bzw. der Tunnelknoten der Karosseriestruktur 21 und eine noch drehende Kurbelwelle 18 des Antriebsaggregats 12 in direkten oder unmittelbaren Kontakt kommen und die insbesondere tunnelseitige Strukturabstützung 17 bzw. der Tunnelknoten durch von der Kurbelwelle 18 übertragenen Drehmomente beschädigt wird, ist erfindungsgemäß die antriebsaggregatseitige Konsole 22, die zwischen dem Antriebsaggregat 12 und der tunnelseitigen Strukturabstützung 17 bzw. der Tunnelknoten positioniert ist, als Entkopplungselement ausgebildet.
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Die antriebsaggregatseitige Konsole 22 entkoppelt in einem Crashfall, nämlich zum Beispiel bei einem Auffahrunfall auf den Heckbereich des Personenkraftwagens 10, die Drehung bzw. Rotation der Kurbelwelle 18 des Antriebsaggregats 12 von der Karosseriestruktur, insbesondere von der tunnelseitigen Strukturabstützung 17 bzw. dem Tunnelknoten.
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Die antriebsaggregatseitige Konsole 22 verhindert im Crashfall einen unmittelbaren Kontakt der Kurbelwelle 18 und/oder eines mit der Kurbelwelle gekoppelten Schwingungsdämpfers 30 und/oder einer mit der Kurbelwelle gekoppelten Riemenscheibe eines Riementriebs mit der Karosseriestruktur, insbesondere mit der tunnelseitigen Strukturabstützung 17 bzw. dem Tunnelknoten.
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Insbesondere ist die Kurbelwelle 18 von der als Entkopplungselement ausgebildeten, antriebsaggregatseitigen Konsole 22 zumindest teilweise abbremsbar, und zwar bevor die Kurbelwelle 18 und/oder der mit der Kurbelwelle 18 gekoppelte Schwingungsdämpfer 30 und/oder die Riemenscheibe, die im Crashfall in die antriebsaggregatseitige Konsole 22 einlaufen, über die antriebsaggregatseitige Konsole 22 die Karosseriestruktur, insbesondere Strukturabstützung 17, mittelbar berührt.
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Dann, wenn zum Beispiel bei einem Auffahrunfall auf den Heckbereich des Personenkraftwagens 10 das Antriebsaggregat 12 im Motorraum 11 in Richtung auf den Fahrgastraum 16 und damit auf die Karosseriestruktur, insbesondere die Strukturabstützung 17, bewegt wird, kommt im gezeigten Ausführungsbeispiel zunächst der Schwingungsdämpfer 30, der zusammen mit der Kurbelwelle 18 rotiert, an der antriebsaggregatseitigen Konsole 22 zur Anlage, wobei dann die antriebsaggregatseitige Konsole 22 die Drehung bzw. Rotation der Kurbelwelle 18 entkoppelt und vorzugweise mittelbar über den Schwingungsdämpfer 30 abbremst, und zwar vorzugsweise bis zum Stillstand derselben, und zwar bevor der Schwingungsdämpfer 30 über die antriebsaggregatseitige Konsole 22 die Karosseriestruktur, insbesondere die Strukturabstützung 17, indirekt berührt bzw. an derselben mittelbar zur Anlage kommt.
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An dieser Stelle sei darauf hingewiesen, dass der Schwingungsdämpfer 30 oder die Riemenscheibe auch an einer anderen Stelle mit der Kurbelwelle 18 verbunden sein kann, zum Beispiel zwischen Getriebe 13 und Antriebsaggregat 12. In diesem Fall läuft dann die Kurbelwelle 18 im Crashfall unmittelbar in die antriebsaggregatseitige Konsole 22 bei einem Auffahrunfall auf den Heckbereich des Personenkraftwagens 10 ein, sodass dann die antriebsaggregatseitige Konsole 22 die Drehung bzw. Rotation der Kurbelwelle 18 unmittelbar abbremst.
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Die antriebsaggregatseitige Konsole 22 weist vorzugsweise einen Abstand x von der Karosseriestruktur, insbesondere der tunnelseitigen Strukturabstützung 17 bzw. dem Tunnelknoten, auf, der derart bemessen ist, dass die antriebsaggregatseitige Konsole 22 in einem Crashfall, insbesondere bei einem Auffahrunfall auf den Heckbereich des Personenkraftwagens 10, die Drehung bzw. Rotation der Kurbelwelle 18 derart entkoppelt, dass die Drehbewegung der Kurbelwelle solange abgebremst wird, bis nach Auslösung einer Airbag-Funktion das Antriebsaggregat durch ein Steuergerät abgestellt wird und zum Stillstand kommt.
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Dies ist für ein verbessertes Crashverhalten, insbesondere ein verbessertes Funktions- und Festigkeitsverhalten, des Personenkraftwagens 10 und zur Gewichtoptimierung der am Crash-Lastpfad beteiligten Baugruppen besonders vorteilhaft.
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Um das Abbremsen der Drehung bzw. Rotation der Kurbelwelle 18 über die antriebsaggregatseitige Konsole 22 zu verbessern, kann vorgesehen sein, dass die antriebsaggregatseitige Konsole 22 an einer der Kurbelwelle 18 bzw. dem Schwingungsdämpfer 30 oder einer Riemenscheibe zugewandten Seite einen Reibbelag 31 trägt, in welchen der Schwingungsdämpfer 30 oder alternativ die Riemenscheibe im Crashfall einläuft und der durch Erhöhung der Reibung zwischen Schwingungsdämpfer 30 bzw. Riemenscheibe und die antriebsaggregatseitiger Konsole 22 eine effektive Abbremsung der Kurbelwelle 18 bewirkt.
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Obwohl das Vorsehen eines solchen Reibbelags 31 an der antriebsaggregatseitigen Konsole 22 bevorzugt ist, ist es auch möglich, dass alternativ oder zusätzlich der Schwingungsdämpfer 30 oder die Riemenscheibe und die Kurbelwelle an einer der antriebsaggregatseitigen Konsole zugewandten Seite einen solchen Reibbelag trägt.
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Mit der Erfindung kann auf einfache und zuverlässige Art und Weise sichergestellt werden, dass zum Beispiel bei einem Aufprall auf einen Heckbereich eines Personenkraftwagens 10 mit Mittelmotor-Antriebskonzept die Drehung bzw. Rotation der Kurbelwelle 18 des Antriebsaggregats 12 von der Karosseriestruktur, insbesondere von der tunnelseitigen Strukturabstützung 17, entkoppelt ist, vorzugsweise wird die Kurbelwelle 18 abgebremst, bevor dieselbe oder ein Schwingungsdämpfer 30 über die antriebsaggregatseitige Konsole 22 die Karosseriestruktur, insbesondere die tunnelseitige Strukturabstützung 17, des Personenkraftwagens mittelbar berührt.
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Es besteht keine Gefahr, dass von der Kurbelwelle 18 übertragene Drehmomente die Karosseriestruktur insbesondere in einem sogenannten Tunnelbereich der Karosseriestruktur 21 verdrehen und damit in ihrer Funktion beinträchtigen. Hieraus ergibt sich eine Funktionsoptimierung und Gewichtoptimierung.
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Dae antriebsaggregatseitige Konsole 22 ist zwischen Kurbelwelle 18 und Strukturabstützung 17 positioniert und übernimmt eine Doppelfunktion, nämlich eine Lagerfunktion und eine Entkopplungsfunktion. Im Crashfall berührt der Schwingungsdämpfer 30 die antriebsaggregatseitige Konsole 22. Es wird ein direkter bzw. unmittelbarer Kontakt zwischen Kurbelwelle 18 bzw. Schwingungsdämpfer 30 und Karosseriestruktur, insbesondere Strukturabstützung 17, verhindert. Insbesondere bremst das die antriebsaggregatseitige Konsole 22 durch Reibung die Drehung bzw. Rotation der Kurbelwelle 18 zumindest teilweise ab. Hierzu wird ein definierter Abstand x zwischen antriebsaggregatseitiger Konsole 22 und Karosseriestruktur, insbesondere Strukturabstützung 17, vorgehalten.
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Obwohl die Erfindung bevorzugt bei einem Personenkraftwagen mit Mittelmotor-Antriebskonzept zum Einsatz kommt, kann die Erfindung grundsätzlich auch bei einem Personenkraftwagen mit Heckmotor-Antriebskonzept oder Frontmotor-Antriebskonzept zum Einsatz kommen, nämlich zum einen dann, wenn das Antriebsaggregat, dessen Kurbelwelle in ihrer Drehung bzw. Rotation abgebremst werden soll, zwischen der Strukturabstützung und dem Getriebe angeordnet ist, und zum anderen dann, wenn das Antriebsaggregat, dessen Kurbelwelle in ihrer Rotation bzw. Drehung abgebremst werden soll, zwischen Strukturabstützung und dem Antriebsaggregat angeordnet ist.
