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Die Erfindung betrifft ein Kraftfahrzeug mit einer Unterbodenverkleidung nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
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Durch die zunehmende Abgasnachbehandlung wie z. B. exotherme Oxidationspartikelfilter erhöht sich die Wärmelast in der Abgasanlage eines Kraftfahrzeugs nach dem eigentlichen Ladungswechsel sowohl im Ottomotor als auch im Dieselmotor. Gleichzeitig erfolgt durch Leichtbaumaßnahmen an der Abgasanlage (einflutige Ausgestaltung, statt zweiflutiger Ausgestaltung) eine Reduzierung der effektiven Oberfläche zur Wärmeabgabe. Der innere Aufbau einer Abgasanlage ist akustischen Anforderungen geschuldet und gliedert sich in Kammern. Diese werden auf Grund des ungleichen Abgasmassenstroms durch die Kammern ungleich heiß. Daraus ergibt sich, dass die Wärmelast auf Karosseriekomponenten asymmetrisch ist.
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Ein gattungsgemäßes Kraftfahrzeug ist beispielsweise aus der
DE 10 2012 205 582 A1 bekannt. Bei diesem bekannten Kraftfahrzeug ist zur Kühlung des Endschalldämpfers ein Lufteinlass in der Unterbodenverkleidung vorgesehen. Dieser Lufteinlass ist in einem Bereich angeordnet, in dem sich bei Fahrt des Kraftfahrzeugs an der Unterseite der Unterbodenverkleidung ein höherer Druck einstellt als im Bereich des darüber angeordneten Bodenblechs. Auf diese Weise wird kühlende Umgebungsluft mit geringen Strömungsverlusten in den Bereich des Endschalldämpfers geleitet, umströmt den Endschalldämpfer auf seiner Oberseite entgegen der Fahrtrichtung und tritt vor dem Endschalldämpfer wieder in den Raum unter der Unterbodenverkleidung aus.
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Aufgabe der Erfindung ist, die Unterbodenverkleidung des bekannten Kraftfahrzeugs weiterzuentwickeln und eine noch wirksamere Kühlung insbesondere der besonders heißen Oberflächenbereiche des Endschalldämpfers zu erreichen, ohne hierbei den Luftwiderstandsbeiwert des Kraftfahrzeugs zu erhöhen.
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Diese Aufgabe wird durch ein Kraftfahrzeug mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst.
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Erfindungsgemäß sind entlang des Umfangs des Endschalldämpfers über zumindest einen Teil von dessen Längserstreckung Luftführungseinrichtungen vorgesehen, die durch den zumindest einen Lufteinlass auf den Endschalldämpfer strömende Luft in eine schraubenförmige Bewegung um den Endschalldämpfer lenken.
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Kerngedanke der Erfindung ist es somit, die durch wenigstens einen Lufteinlass in der Unterbodenverkleidung im Bereich des Endschalldämpfers in den den Endschalldämpfer umgebenden Raum zwischen dem Bodenblech und der Unterbodenverkleidung einströmende Luft in einer schraubenförmigen Bewegung entlang zumindest eines Teils der Oberfläche des Endschalldämpfers zu führen.
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Vorteile der Erfindung sind die Einleitung kalter Unterbodenströmung als Kühlluft in den Raum um den Endschalldämpfer im Fahrzeugheck an dafür aufgrund der Druckverhältnisse günstigen Stellen, die gezielte und gerichtete Führung der Kühlluft mittels geeigneter Luftleitbleche an besonders heiße Bereiche des Endschalldämpfers sowie vorzugsweise auch die gezielte und gerichtete Ausleitung heißer Abluft in den Bereich unterhalb der Unterbodenverkleidung.
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Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines Beispiels unter Bezugnahme auf die Zeichnung näher erläutert; in dieser zeigt:
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1 eine Unteransicht auf den Heckbereich eines erfindungsgemäßen Kraftfahrzeugs;
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2 einen schematischen Längsschnitt durch das Heck eines erfindungsgemäßen Kraftfahrzeugs entlang der Linie II-II in 1 und
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3 eine Unteransicht auf den Heckbereich eines erfindungsgemäßen Kraftfahrzeugs in einer alternativen Ausführungsform.
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Ein in seiner Gesamtheit mit 1 bezeichnetes Kraftfahrzeug, von dem nur der hintere Abschnitt dargestellt ist, weist ein Bodenblech 2 sowie eine davon beabstandete Unterbodenverkleidung 3 auf, die der Fahrbahn 4 zugewandt ist. Die Hinterachse 10 des Kraftfahrzeugs 1 ist mit Hinterrädern 11 und Radführungsgliedern 12 versehen. In einem Mitteltunnel 14 vor der Hinterachse 10 sind zwei Abgasleitungen 20, 21 mit jeweils einem Vorschalldämpfer 22, 23 untergebracht. Die Abgasleitungen 20, 21 führen zu einem in Querrichtung des Kraftfahrzeugs 1 angeordneten Endschalldämpfer 24 mit einem ersten Endrohr 25 und einem zweiten Endrohr 26. Heckseitig schließt sich an die Unterbodenverkleidung 3 eine Verkleidung 15 eines hinteren Stoßfängers an. Die Verbindung zwischen der Unterbodenverkleidung 3 und der Verkleidung 15 des hinteren Stoßfängers erfolgt über eine Mehrzahl von Verbindungselementen 30.
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Hinter der Hinterachse 10 ist unterhalb eines hier vom Bodenblech 2 begrenzten Gepäckraums 18 (2) und oberhalb der Unterbodenverkleidung 3 der Endschalldämpfer 24 angeordnet. Die Unterbodenverkleidung 3 steigt in ihrem hinteren Abschnitt 32 entgegen der Fahrtrichtung FR nach hinter oben an.
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Im Bereich des hinteren Endes des Endschalldämpfers 24 ist beiderseits der Fahrzeuglängsmittelebene XZ jeweils dort, wo die jeweilige Abgasleitung 20, 21 in den Endschalldämpfer 24 mündet, jeweils ein Lufteinlass 40, 41 vorgesehen. Alternativ kann hier auch ein einziger breiterer, vorzugsweise mittiger, Lufteinlass vorgesehen sein.
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In Fahrtrichtung vor dem jeweiligen Lufteinlass 40, 41 ist eine Rampenfläche 42, 43 in der Unterbodenverkleidung 3 ausgebildet, die die unter dem Fahrzeug entlang strömende Luft zum jeweiligen Lufteinlass 40, 41 hin führt. Der Endschalldämpfer 24 ist, wie in 2 zu erkennen ist, an seiner Rückseite, an seiner Oberseite und an seiner Vorderseite von einem Luftleitblech 44 umgeben. Zwischen dem Luftleitblech 44 und dem Endschalldämpfer 24 ist ein den Endschalldämpfer 24 zumindest vorne, oben und hinten umgebender Kühlmantelraum 27 gebildet.
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Wie in 2 zu erkennen ist, sind auf der zum Endschalldämpfer 24 weisenden Seite des Luftleitblechs 44 Luftleitrippen 45 aufgebracht, die sich schräg nach vorne und zur Fahrzeugseite hin, vorzugsweise entlang einer wendelförmigen Kurve, erstrecken, um die durch den Lufteinlass 40 eintretende Kühlluft L in eine zur Fahrzeugseite hin gerichtete, schraubenförmig um den Endschalldämpfer 24 herum rotierende Strömung der Kühlluft L zu zwingen.
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Auf die gleiche Weise sind auf der anderen Seite des Endschalldämpfers 24, ausgehend vom Lufteinlass 40, entsprechende Luftleitrippen 46 auf der zum Endschalldämpfer 24 weisenden Innenseite des Luftleitblechs 44 ausgebildet. Auch diese Luftleitrippen 46 sind schräg nach vorne und zur Fahrzeugaußenseite hin gerichtet, um die durch den Lufteinlass 40 einströmende Luft ebenfalls in eine schräg nach vorne und zur anderen Fahrzeugseite hin gerichtete schraubenförmige Kühlluftströmung L' zu zwingen. Passende Luftleitrippen können auch auf der nach oben zum Endschalldämpfer 24 weisenden Innenseite der Unterbodenverkleidung 3 unterhalb des Endschalldämpfers 24 vorgesehen sein.
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Im Bereich des linken vorderen Endes und des rechten vorderen Endes des Endschalldämpfers 24 ist jeweils eine Luftaustrittsöffnung 47, 48 in der Unterbodenverkleidung 3 vorgesehen, von der eine zum Fahrzeugheck hin gerichtete jeweilige Rampe 47', 48' ausgeht. Die Kühlluft L, die den Endschalldämpfer 24 schraubenförmig (zumindest an drei Seiten) umströmt hat, tritt durch die jeweilige Luftaustrittsöffnung 47, 48 wieder in den Raum zwischen der Unterbodenverkleidung 3 und der Fahrbahn 4 ein und vermischt sich dort mit dem unterhalb des Fahrzeugs 1 strömenden Luftstrom.
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Die Kühlluft L aus dem Raum unterhalb der Unterbodenverkleidung 3 wird somit hinter dem querliegenden Endschalldämpfer 24 vertikal nach oben geführt. Die Luftführung erfolgt durch das Luftleitblech 44. Dieses Luftleitblech 44 ist derart geformt, dass die kalte Luft L aus dem Raum unterhalb der Unterbodenverkleidung 3 in einer helixförmigen oder schraubenförmigen Strömung gegen die Fahrtrichtung um den heißen querliegenden Endschalldämpfer 24 geführt wird. Im Luftleitblech 44 befinden sich Kanäle 45', 46', die zwischen den Luftleitrippen 45, 46 ausgebildet sind und die die Luft in die schraubenförmige oder helixförmige Strömungsbewegung entlang zumindest der hinteren, oberen und vorderen Oberfläche des Endschalldämpfers 24 zwingen und von dort Wärme abtransportieren.
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Die Kühlluft L wird optional zusätzlich mit in die Oberfläche des Endschalldämpfers eingeformten Luftleitkanälen 24'' auf der Oberfläche des Endschalldämpfers 24 in derselben schraubenförmigen Weise gerichtet entlang zumindest der hinteren, oberen und vorderen Oberfläche des Endschalldämpfers 24 geführt. Zur verbesserten Luftführung in dem den Endschalldämpfer 24 vorne, oben und hinten umgebenden Kühlmantelraum 27 ist dazu die Außenseite des Endschalldämpfers 24 mit entsprechend den Luftleitrippen 45, 46 geneigten Strukturen, beispielsweise in die Oberfläche 24' des Endschalldämpfers 24 eingeformten, zum Beispiel eingeprägten, Luftleitkanälen 24'', ausgebildet sein. Diese ebenfalls von der Mitte schräg nach vorne und außen verlaufenden Luftleitkanäle 24'' sind der besseren Übersichtlichkeit halber nur in der Detailansicht I der 1 und in 2 gezeigt. Die Luftleitkanäle 24'' liegen bevorzugt im Bereich der Kanäle 45, 46.
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Die karosseriefesten Luftleitkanäle im Luftleitblech 44 und die Luftleitkanäle 24'' in der Oberfläche des Endschalldämpfers 24 ergänzen sich gegenseitig und sind zur Erzielung einer optimalen Funktion aufeinander abgestimmt.
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Die Kühlluft L strömt vor dem Endschalldämpfer 24 vertikal nach unten. Von dort strömt sie durch die Austrittsöffnungen 47, 48 über die zugeordnete Rampe 47', 48' in den Raum unter der Unterbodenverkleidung 3 und verlässt nach Durchmischung mit der kalten Unterbodenströmung das Fahrzeugheck nach hinten.
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Eine alternative Ausführungsform des erfindungsgemäßen Kraftfahrzeugs ist in 3 dargestellt, wobei die gleichen Bezugszeichen wie in den 1 und 2 die gleichen Komponenten bezeichnen, lediglich abgewandelte Komponenten weisen ein um den Wert 100 erhöhtes Bezugszeichen auf. Da diese alternative Ausführungsform im Wesentlichen wie die in den 1 und 2 gezeigte Ausführungsform ausgebildet ist, werden nachstehend nur die Abweichungen beschrieben.
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Im Beispiel der 3 sind Lufteinlässe 140, 141 mit ihren zugeordneten Lufteinlassrampen 142, 143 im Bereich der seitlichen Abschnitte des quer angeordneten Endschalldämpfers 124 gelegen. Ein gemeinsamer Luftauslass 148 ist im Bereich der Fahrzeugmittelebene XZ in der Unterbodenverkleidung 103 vorgesehen und weist eine nach hinten führende Rampe 148' auf. Auch bei dieser Ausführungsform ist ein mit Luftleitrippen 145, 146 versehenes Luftleitblech 144 vorgesehen, das den Endschalldämpfer 124 an seiner vorderen, oberen und hinteren Seite umgibt. Die Kühlluft L umströmt auch hier den Endschalldämpfer 124 in einer schraubenförmigen Strömung, allerdings von außen nach innen, wobei die Kühlluft L auf der rückwärtigen Seite des Endschalldämpfers 124 nach oben strömt, auf der Oberseite des Endschalldämpfers 124 nach vorne strömt und auf der Vorderseite des Endschalldämpfers 124 nach unten strömt. Auch bei dieser Variante könne entsprechend dem Beispiel 1 (nicht gezeigte) Luftleitkanäle in der Oberfläche des Endschalldämpfers 124 vorgesehen sein.
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Die Erfindung ist nicht auf das obige Ausführungsbeispiel beschränkt, das lediglich der allgemeinen Erläuterung des Kerngedankens der Erfindung dient. Im Rahmen des Schutzumfangs kann die erfindungsgemäße Vorrichtung vielmehr auch andere als die oben beschriebenen Ausgestaltungsformen annehmen. Die Vorrichtung kann hierbei insbesondere Merkmale aufweisen, die eine Kombination aus den jeweiligen Einzelmerkmalen der Ansprüche darstellen.
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Bezugszeichen in den Ansprüchen, der Beschreibung und den Zeichnungen dienen lediglich dem besseren Verständnis der Erfindung und sollen den Schutzumfang nicht einschränken.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 102012205582 A1 [0003]
