DE102015121191A1 - Vorrichtung zur Reduzierung des Strömungswiderstands eines Nutzfahrzeugs - Google Patents

Vorrichtung zur Reduzierung des Strömungswiderstands eines Nutzfahrzeugs Download PDF

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Abstract

Vorrichtung zur Reduzierung des Strömungswiderstandes von Nutzfahrzeugen (1), umfassend zumindest zwei klappbar am Heck (2) des Nutzfahrzeugs (1) angeordnete Strömungsleitelemente (3), welche im Fahrbetrieb des Nutzfahrzeugs (1) geschlossen sind, so dass sich zwischen Heck (2) und Strömungsleitelementen (3) ein Raum (4) ergibt, wobei die Strömungsleitelemente (3) derart ausgebildet und am Heck (2) angeordnet sind, dass sich eine strömungsleitende Verbindung zwischen Umgebung (5) und Raum (4) ergibt, wenn die Strömungsleitelemente (3) geschlossen sind.

Description

  • Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Reduzierung des Strömungswiderstandes eines Nutzfahrzeugs.
  • Nutzfahrzeuge, insbesondere solche mit Kofferaufbauten beziehungsweise kastenförmigen Aufliegern werden im Fernverkehr eingesetzt und erreichen dabei Fahrleistungen von bis zu 150.000 km jährlich, wovon ein Großteil auf Autobahnen zurückgelegt wird. Bei einer Fahrt eines Nutzfahrzeugs auf einer ebenen Autobahn beträgt der Anteil des Luftwiderstands am Fahrwiderstand mehr als 35%. Somit birgt die Reduzierung des Luftwiderstands des Nutzfahrzeugs ein erhebliches Einsparpotential und die Möglichkeit einer signifikanten Reduzierung des CO2-Ausstoßes des Nutzfahrzeugs.
  • In Europa werden aufgrund einer gesetzlich vorgegebenen Maximallänge des Nutzfahrzeugs einschließlich Auflieger zumeist Frontlenker-Zugmaschinen eingesetzt. Bei diesem befindet sich der Motor unter der Fahrerkabine, wodurch sich insgesamt eine quaderförmige Gestalt der Zugmaschine ergibt. Dadurch sind die Möglichkeiten der Reduzierung des Luftwiderstands im Bereich der Zugmaschine begrenzt.
  • Neben der Front der Zugmaschine und den zumeist offenen Seitenabschnitten des Fahrwerks bietet auch der Heckbereich eines Nutzfahrzeugs ein großes Einsparpotential. Dies gilt insbesondere für kastenförmige Aufbauten, welche häufig mit senkrecht angeschlagenen Portaltüren versehen sind. Während der Fahrt liegt die Strömung an dem Auflieger oder Kofferaufbau des Nutzfahrzeugs an und reißt an den Kanten des senkrecht ausgebildeten Hecks ab. Dabei bilden sich Wirbel und ein starker Unterdruck. Grund hierfür ist unter anderem ein fluktuierender Wirbel, welcher sich im Totwassergebiet ausbildet und von einem im zeitlichen Mittel isotropen Nachlaufgebiet gefolgt wird. Insgesamt bewirkt dies einen erhöhten Luftwiderstand.
  • Aus der US 2011/0084516 A1 ist eine Vorrichtung zur Reduzierung des Strömungswiderstands eines Nutzfahrzeugs bekannt. Die vorbekannte Vorrichtung umfasst mehrere Platten, welche klappbar im Heckbereich des Nutzfahrzeugs angeschlagen sind. Während des Fahrbetriebs ragen die Platten nahezu senkrecht vom Heckbereich ab.
  • Bei der vorbekannten Vorrichtung ist nachteilig, dass diese aufwendig im Handling ist und während des Fahrbetriebs sehr weit vom Heck absteht. Dadurch verlängert sich die Fahrzeuglänge erheblich, was zum einen Kurvenfahrten erschwert und zum anderen eine Überschreitung der maximalen Fahrzeuggesamtlänge gegeben ist.
  • Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zur Reduzierung des Strömungswiderstandes von Nutzfahrzeugen bereitzustellen, welche ein einfaches Handling aufweist und welche eine signifikante Senkung des Luftwiderstands im Heckbereich des Nutzfahrzeugs bewirkt.
  • Die Aufgabe wird mit den Merkmalen von Anspruch 1 gelöst. Auf vorteilhafte Ausgestaltungen nehmen die Unteransprüche Bezug.
  • Zur Lösung der Aufgabe umfasst die Vorrichtung zur Reduzierung des Strömungswiderstandes von Nutzfahrzeugen zumindest zwei klappbar am Heck des Nutzfahrzeugs angeordnete Strömungsleitelemente, welche im Fahrbetrieb des Nutzfahrzeugs geschlossen sind, so dass sich zwischen Heck und Strömungsleitelementen ein Raum ergibt, wobei die Strömungsleitelemente derart ausgebildet und am Heck angeordnet sind, dass sich eine strömungsleitende Verbindung zwischen Umgebung und Raum ergibt, wenn die Strömungsleitelemente geschlossen sind. Die erfindungsgemäße Ausgestaltung weist eine besonders geringe Seitenwindempfindlichkeit auf.
  • In einer vorteilhaften Ausgestaltung umfasst die Vorrichtung zwei Klappen, die derart schwenkbar am Heck angeordnet sind, dass sie sich in geschlossenem Zustand in der Mitte des Heckbereichs berühren.
  • Geschlossen im Sinne der Erfindung bedeutet dabei nicht, dass sich die Klappen in geschlossenem Zustand berühren. Es ist lediglich erforderlich, dass die Klappen aufeinander zubewegt und verriegelt werden, so dass sich in der Draufsicht betrachtet ein dreieckförmiger Hohlraum ergibt.
  • Bei eben ausgebildeten Strömungsleitelementen ergibt sich zusammen mit dem Heck ein oben und unten offener Hohlraum mit dreieckigem Querschnitt. Vorzugsweise entspricht die Klappenhöhe der Höhe des kofferförmigen Aufbaus beziehungsweise des Aufliegers. In Verbindung mit den Hecktüren beziehungsweise der Heckwand des Nutzfahrzeugs ergibt sich somit die Form einer offenen und durchströmbaren Dreieckssäule, die oben und unten offen ist und als stromlinienförmiger Körper den Totwasserraum verringert. Versuche haben dabei gezeigt, dass eine derart ausgestaltete Vorrichtung den Luftwiderstand im Heckbereich eines Nutzfahrzeuges signifikant senkt. Besonders vorteilhaft ist dabei, dass die Vorrichtung nur gering vom Heck des Aufbaus absteht. Darüber hinaus ergibt sich der größte Abstand der Vorrichtung im Mittelbereich des Hecks. Dadurch ergeben sich so gut wie keinerlei Einschränkungen bei Kurvenfahrten.
  • Zum Be- und Entladen des Nutzfahrzeugs ist es lediglich erforderlich, die Strömungselemente zu entriegeln und aufzuklappen. Das Aufklappen kann gegebenenfalls gemeinsam mit den Heckklappen des Aufliegers erfolgen.
  • Vorzugsweise sind die Strömungsleitelemente in Form von Klappen ausgebildet, welche mittels Scharnieren am Heck des Nutzfahrzeugs angeschlagen sind. Derartige Strömungselemente sind einfach und kostengünstig herstellbar und können stabil und sicher am Heck des Nutzfahrzeugs befestigt werden. Durch die Verbindung mittels Scharnieren ergibt sich eine leichte Bedienbarkeit der Strömungsleitelemente. Die zum Be- und Entladen erforderliche Rüstzeit wird dabei kaum beeinflusst.
  • Die Strömungselemente können Ausnehmungen aufweisen. Dabei können die Strömungsleitelemente mit Löchern, Schlitzen, Kreisen oder dergleichen versehen sein. Die Ausnehmungen beziehungsweise Öffnungen stellen eine strömungsleitende Verbindung zwischen dem von den Strömungsleitelementen eingeschlossenen Raum mit der Umgebung her. Die Ausnehmungen können an beliebiger Stelle angeordnet sein und kann insbesondere auch parallel zu den Kanten der Strömungselemente verlaufen, welche einander zugewandt sind. Es ist denkbar, dass der Flächenanteil der Ausnehmungen bis zu 40% der Gesamtfläche der Strömungsleitelemente beträgt. Dabei fungieren die Ausnehmungen beziehungsweise Öffnungen als Turbulatoren und beeinflussen den Ringwirbel im Totwassergebiet. Dadurch wird der Luftwiderstand nochmals gesenkt.
  • Die Strömungsleitelemente können einen Rahmen aufweisen, an welchem windabweisende Platten befestigt sind. Eine derartige Konstruktion ist besonders einfach und kostengünstig herstellbar. Beispielsweise können die Rahmen aus verschweißten Stahlprofilen bestehen und mit Kunststoffplatten beplankt sein. Als Kunststoffplatten sind beispielsweise solche aus Verbundkunststoff denkbar. Dadurch sind die Strömungsleitelemente kostengünstig herstellbar. Durch die Rahmenkonstruktion ergibt sich aber eine hohe Stabilität.
  • Die Strömungsleitelemente werden im Heckbereich über Scharniere befestigt und sind um die vertikale Achse drehbar. Dabei ist es denkbar, die Scharniere an starren Bauteilen des Hecks an den Kanten oder seitlich zu befestigen. Die Strömungsleitelemente können auch direkt an den Portaltüren befestigt werden. Zum Be- und Entladen werden in einer vorteilhaften Ausgestaltung die Hecktüren des Nutzfahrzeugs zusammen mit den Strömungsleitelementen geöffnet, wobei diese an die Seitenwände des Nutzfahrzeugs gedrückt werden.
  • Die Strömungsleitelemente können zumindest auf der in Richtung der Umgebung weisenden Oberfläche eine Oberflächenstrukturierung aufweisen. Dabei ist denkbar, dass die Strömungsleitelemente wellenförmig oder wie die Oberfläche eines Golfballs strukturiert ist. Des Weiteren ist denkbar, dass die Strömungsleitelemente konvex oder konkav gekrümmt sind. Insgesamt ist es denkbar, dass die Oberflächenstrukturierung aus der Ebene der Strömungsleitelemente bis zu 300 mm hervorsteht.
  • Die Strömungsleitelemente können in geschlossenem Zustand einen Winkel von mindestens 90° zueinander einschließen. Vorzugsweise beträgt der Winkel mindestens 130°. Bei dieser Ausgestaltung schließen die Strömungsleitelemente mit dem Heck, beziehungsweise mit den Portaltüren des Hecks einen Winkel von jeweils höchstens 25° ein. Eine signifikante luftwiderstandssenkende Wirkung der Strömungsleitelemente wurde aber auch noch bei einem Winkel von 170° der Strömungsleitelemente zueinander festgestellt.
  • Nutzfahrzeuge für den europäischen Markt weisen meist eine Breite von etwa 2,5 m auf. Somit ergibt sich eine lichte Weite von etwa 2,5 m, welche für die Strömungsleitelemente zur Verfügung stehen. In einer vorteilhaften Ausgestaltung weisen Strömungsleitelemente eine Breite von etwa 1,35 m auf. Die geschlossenen Strömungsleitelemente schließen dann zueinander einen Winkel von etwa 130° ein und es ergibt sich von oben betrachtet ein Dreieck mit einer Höhe von etwa 0,6 m. Um diesen Betrag stehen bei dieser Ausgestaltung die Strömungsleitelemente vom Heck ab. Dadurch ergibt sich eine nur unwesentliche Erhöhung der Maximallänge des Nutzfahrzeugs. Gleichzeitig wird aber der Luftwiderstand signifikant gesenkt, wodurch der Schadstoffverbrauch und der CO2-Ausstoß sinken.
  • Alternativ ist denkbar, dass die Strömungsleitelemente in Bezug zu mindestens einer Kante des Hecks des Nutzfahrzeugs um bis zu 30 cm nach innen eingerückt sind. Bei dieser Ausgestaltung ist die projizierte Fläche der Strömungsleitelemente kleiner als die Fläche des Hecks. Insbesondere ist denkbar, dass die Strömungsleitelemente in Bezug auf die beiden Seitenkanten eingerückt sind.
  • In einer vorteilhaften Ausgestaltung sind die Strömungsleitelemente über Abstandshalter oder Federelemente am Heck gehalten. Derartige Abstandshalter können beispielsweise Gasdruckfedern sein. Diese fixieren die Strömungsleitelemente in der Endposition. Zum Öffnen ist es dabei lediglich erforderlich, die Strömungsleitelemente aufzuschwenken. Beim Schließen der Hecktüren drücken die Gasdruckfedern die Strömungsleitelemente selbsttätig wieder in die gewünschte geschlossene Position. Zusätzlich oder alternativ können die Strömungselemente mechanisch am Heck arretiert werden. Dies kann durch Haken oder dergleichen erfolgen.
  • Vorzugsweise sind die Strömungsleitelemente so ausgestaltet, dass diese auch vollständig am Heck angelegt werden können. Dies kann beispielsweise erforderlich sein, wenn das Nutzfahrzeug auf einer Fähre befördert werden soll.
  • Vorzugsweise sind die Strömungsleitelemente ebenso wie die Portaltüren um bis zu 270° schwenkbar am Heck des Nutzfahrzeugs angeschlagen.
  • Die Strömungsleitelemente können an den Kanten flexibel ausgebildet sein. Dies kann beispielsweise dadurch erfolgen, dass an den Kanten der Strömungsleitelemente Gummilippen angebracht sind. Dadurch wird die Crash-Sicherheit der Vorrichtung erhöht. Des Weiteren ist es möglich, dass die flexiblen Randbereiche der Strömungsleitelemente besonders dicht am Nutzfahrzeug anliegen. Grundsätzlich ist dies aber nicht erforderlich, da kleinere Verwirbelungen, hervorgerufen durch Öffnungen, den Luftwiderstand insgesamt senken können.
  • Wenn die Strömungsleitelemente aus einer Rahmenkonstruktion erstellt sind ist es denkbar, dass die Platten so dimensioniert sind, dass sich Ausnehmungen ergeben. Eine besonders vorteilhafte Wirkung ergibt sich dann, wenn die Ausnehmungen in den einander zugewandten Bereichen der Strömungsleitelemente angeordnet sind. Beispielsweise ist es denkbar, dass die Platten schmaler ausgebildet sind, so dass sich im Bereich der einander zugewandten Strömungsleitelemente jeweils eine schlitzförmige Ausnehmung ergibt.
  • Die Strömungsleitelemente können in das Heck beziehungsweise in die Portaltüren des Nutzfahrzeugs integrierbar sein. Dadurch können die Strömungsleitelemente Platz sparend und sicher verstaut werden. Dazu ist es vorteilhaft, wenn die Strömungsleitelemente faltbar sind oder aus mehreren Segmenten bestehen. Ferner sind die Strömungsleitelemente vorzugsweise in der integrierten Position verriegelbar.
  • Alternativ können die Strömungsleitelemente in einem separaten Rahmen oder in einer separaten Box angeordnet sein, welche wiederum am Heck des Nutzfahrzeugs befestigt sind. Strömungsleitelemente mit Rahmen oder Box können eine Montageeinheit bilden. Insofern bildet die Vorrichtung eine vormontierte Einheit.
  • Die Höhe der Strömungsleitelemente entspricht vorzugsweise im Wesentlichen der Höhe des Nutzfahrzeugs im Bereich des Hecks. Denkbar ist, dass die Strömungsleitelemente um 20% höher beziehungsweise niedriger sind als das Nutzfahrzeug im Bereich des Hecks bezogen auf die Höhe des Nutzfahrzeugs.
  • Einige Ausgestaltungen der erfindungsgemäßen Vorrichtung werden nachfolgend anhand der Figuren näher erläutert. Diese zeigen, jeweils schematisch:
  • 1 eine perspektivische Darstellung des Heckbereichs eines Sattelzugaufliegers mit zwei Portaltüren;
  • 2 den in 1 dargestellten Heckbereich in der Draufsicht;
  • 3 den Heckbereich eines Sattelzugaufliegers mit geöffneten Strömungsleitelementen und um 90° geöffneten Portaltüren;
  • 4 die perspektivische Darstellung des Heckbereichs eines Sattelzugaufliegers mit vollständig geöffneten Portaltüren;
  • 5 mit Ausnehmungen versehene Strömungsleitelemente, welche in geschlossenem Zustand eine ovalförmige Ausnehmung ergeben;
  • 6 die Ausgestaltung gemäß 5 mit zusätzlichen viertelkreisförmigen Ausnehmungen an den einander zugewandten Ecken der Strömungsleitelemente;
  • 7 aus einer Rahmenkonstruktion erstellte Strömungsleitelemente, wobei sich an den einander zugewandten Abschnitten eine schlitzförmige Ausnehmung ergibt;
  • 8 verschiedene Oberflächenstrukturierungen der Strömungsleitelemente;
  • 9 den Heckbereich eines Sattelzugaufliegers mit partiell offen gehaltenen Strömungsleitelementen in der Draufsicht;
  • 10 den Heckbereich eines Sattelzugaufliegers mit partiell offen gehaltenen Strömungsleitelementen in perspektivischer Darstellung;
  • 11 den Heckbereich eines Sattelzugaufliegers mit beabstandet zu den Kanten angeschlagenen Strömungsleitelementen;
  • 12 eine Vorrichtung mit mehrteiligen Strömungselementen, integriert in die Portaltür;
  • 13 eine Vorrichtung mit mehrteiligen Strömungsleitelementen, welche über die gesamte Fahrzeugbreite reichen, integriert in die Portaltür.
  • 1 zeigt die perspektivische Darstellung des Heckbereichs eines Nutzfahrzeugs 1, in dieser Ausgestaltung eines Sattelzugaufliegers mit zwei Portaltüren 17 am Heck 2. Am Heck 2 ist ferner eine Vorrichtung zur Reduzierung des Strömungswiderstandes von Nutzfahrzeugen 1 angebracht. Die Vorrichtung umfasst zwei klappbar am Heck 2 des Nutzfahrzeugs 1 angeordnete Strömungsleitelemente 3 in Form von ebenen und festen Klappen 12, welche im Fahrbetrieb des Nutzfahrzeugs 1 geschlossen sind, so dass sich zwischen Heck 2 und Strömungsleitelementen 3 ein Raum 4 ergibt. Dabei sind die Strömungsleitelemente 3 derart ausgebildet und am Heck 2 angeordnet, dass sich eine strömungsleitende Verbindung zwischen Umgebung 5 und Raum 4 ergibt, wenn die Strömungsleitelemente 3 geschlossen sind. Die Strömungsleitelemente 3 schließen in geschlossenem Zustand zusammen mit dem Heck 2 einen in der Draufsicht dreieckförmigen Raum 4 einschließen. Dadurch ergibt sich ein Hohlkörper, der die Form einer Dreieckssäule hat und die oben und unten offen ist. Dieser bildet den Raum 4.
  • Vorliegend sind die Strömungsleitelemente 3 aus zwei rechteckförmigen Klappen 12 ausgebildet. Die Strömungsleitelemente 3 sind über Scharniere 13 am Heck 2 des Nutzfahrzeugs 1 montiert. Federelemente 15 in Form von Gasdruckfedern fixieren die beiden Strömungsleitelemente 3 in ihrer Endposition. Alternativ sind die Strömungsleitelemente 3 über starre Abstandshalter 14 in der geschlossenen Position fixiert. Ein derartiger Abstandshalter 14 kann beispielsweise ein metallischer Haken sein, welcher einen vorgegebenen Abstand der plattenförmigen Strömungsleitelemente 3 sicherstellt.
  • 2 zeigt das in 1 dargestellte Nutzfahrzeug 1 in der Draufsicht. Zu erkennen ist insbesondere der dreieckförmige Raum 4. Des Weiteren sind die Federelemente 15 in Form von Gasdruckfedern zu erkennen, welche die Strömungsleitelemente 3 in der vorgegebenen geschlossenen Position fixieren.
  • In der vorliegenden Ausgestaltung sind die beiden Strömungsleitelemente 3 am Heck 2 auf den Portaltüren 17 befestigt. Dadurch werden sie beim Be- und Entladen zusammen mit den Portaltüren 17 geöffnet beziehungsweise geschlossen.
  • Die Strömungsleitelemente 3 schließen in geschlossenem Zustand – an der Kante 7 – einen Winkel von 130° ein.
  • 3 zeigt die Ausgestaltung gemäß 1, wobei in dieser Darstellung die Portaltüren 17 um 90° geöffnet sind. Die Strömungsleitelemente 3, welche über Gasdruckfedern von den Portaltüren 17 beabstandet sind, sind ebenfalls geöffnet.
  • 4 zeigt die perspektivische Darstellung des Hecks 2 eines Nutzfahrzeugs 1 mit geöffneten Portaltüren 17. Dabei sind die Portaltüren 17 um jeweils 270° geschwenkt und kommen an den Seiten des Nutzfahrzeugs 1, hier an der Seitenwand des Aufliegers zur Anlage. In dieser Position liegen auch die Strömungsleitelemente 3 an den Portaltüren 17 an. Dabei sind die Federelemente 15 eingefahren und die Kolbenstangen vollständig in den Zylinder der Gasdruckfeder eingetaucht. Die Portaltüren 17 samt Strömungsleitelementen 3 können an den Seitenwänden des Aufliegers mit Türhaltern befestigt werden.
  • Werden die Portaltüren 17 geschlossen, drücken die Federelemente 15 die Strömungsleitelemente 3 wieder in die vorgegebene Position, so dass diese wieder gemeinsam mit dem Heck 2 einen dreieckförmigen Raum 4 einschließen.
  • 5 zeigt eine Ausgestaltung gemäß 1, wobei bei der vorliegenden Ausgestaltung die Strömungsleitelemente 3 an den einander zugewandten Kanten 7 mit Ausnehmungen 6 versehen sind. Dabei ergibt sich im Mittelbereich der beiden einander zugewandten Strömungsleitelemente 3 ein kreisförmiges oder ovales Loch, welches die Ausnehmung 6 bildet. Während des Fahrbetriebs strömt durch dieses Luft ein beziehungsweise aus und verkleinert dadurch das Totwassergebiet, wodurch sich wiederrum der Luftwiderstand verringert.
  • 6 zeigt eine Ausgestaltung gemäß 5. Zusätzlich sind zwei weitere Ausnehmungen 6 in Form von halbkreisförmigen Öffnungen am oberen und unteren Rand der Strömungsleitelemente 3 vorgesehen. Diese bewirken eine zusätzliche Verringerung des Totwasserbereichs. Teilweise können sich hierbei zusätzliche Wirbel um die Strömungsleitelemente 3 bilden, die den Abstand zum Ringwirbel hinter dem Heck 2 vergrößern. Auch dies bewirkt eine Verringerung des Luftwiderstandes.
  • Bei der Ausgestaltung gemäß 7 umfassen die Strömungsleitelemente 3 einen Rahmen 8, ausgebildet aus miteinander verbundenen Stahlprofilen, welche mit windabweisenden Platten 9, beispielsweise aus Verbundkunststoff versehen sind. Dabei bedecken die Platten 9 den Rahmen 8 aber nicht vollständig. Die Platten 9 sind vielmehr so ausgebildet, dass sich an den aneinander zugewandten Bereichen der Strömungsleitelemente 3 senkrecht verlaufende Schlitze ergeben. Die Schlitze bilden eine Ausnehmung 6. Alternativ ist denkbar, dass der Rahmen 8 jedes Strömungselementes 3 so ausgebildet ist, dass die Strömungsleitelemente 3 in der vorgegebenen dreieckförmigen Lage voneinander beabstandet sind. Bei dieser Ausgestaltung ergibt sich die Ausnehmung 6 in Form eines Schlitzes zwischen den beiden Strömungsleitelementen 3.
  • Erfindungsgemäß ist es auch möglich, die oben genannten Ausgestaltungen der Ausnehmungen 6 in Form von Löchern, Halbkreisen, Schlitzen und dergleichen in Kombination miteinander vorzusehen.
  • Die Strömungsleitelemente 3 sind an den Kanten 7 flexibel ausgestaltet. Dazu ist an den Strömungsleitelementen 3 im Bereich der Kanten 7 ein Profil, insbesondere ein Hohlprofil aus elastischem Werkstoff, beispielsweise aus gummiähnlichem Werkstoff angeordnet.
  • 8 zeigt verschiedene Ausgestaltungen der Strömungselemente 3, welche auf der in Richtung der Umgebung 5 weisenden Oberfläche 10 mit einer Oberflächenstrukturierung 11 versehen sind. Dabei ist es denkbar, die Strömungsleitelemente 3 konvex über konkav auszubilden, mit einer wellenförmigen Strukturierung oder mit einer Strukturierung ähnlich der Oberfläche eines Golfballs zu versehen. Die wellenförmige Strukturierung kann dabei sowohl in horizontaler als auch in vertikaler Richtung verlaufen. Ausgehend von der Ebene eines eben ausgeführten Strömungselementes 3 kann sich die Oberflächenstrukturierung 11 um bis zu 300 mm in Richtung des Raums 4 oder in Richtung der Umgebung 5 erstrecken.
  • 9 zeigt eine alternative Ausgestaltung des in 1 dargestellten Nutzfahrzeugs 1 in der Draufsicht. In dieser Ausgestaltung sind die Abstandshalter 14 oder Federelemente 15 so ausgebildet, dass die Strömungsleitelemente 3 in der geschlossenen, also fahrbereiten Position zwar verriegelt aber voneinander beabstandet sind. Dabei ergibt sich zwischen den Strömungsleitelementen 3 ein senkrecht verlaufender Spalt, durch welchen sich wiederum eine strömungsleitende Verbindung zwischen Umgebung 5 und Raum 4 ergibt. Insofern hat der Spalt dieselbe Funktion wie die Ausnehmung 6.
  • Bei dieser Ausgestaltung ist insbesondere denkbar, dass die Abstandshalter 14 oder die Federelemente 15 einstellbar sind, so dass das Maß des Abstandes der Strömungsleitelemente 3 zueinander variierbar ist. Je nach Anforderungen können die Abstandshalter 14 oder die Federelemente 15 so eingestellt werden, dass die Strömungsleitelemente 3 entweder aneinander zur Anlage gelangen oder voneinander beabstandet sind, wobei das dabei entstehende Spaltmaß einstellbar ist.
  • 10 zeigt in perspektivischer Darstellung eine weitere Ausgestaltung des in 9 dargestellten Nutzfahrzeugs. Dabei sind die Abstandshalter 14 flächig ausgebildet und gelenkig mit den Strömungsleitelementen 3 verbunden. Im Fahrbetrieb, also in geschlossenem Zustand sind die Abstandshalter 14 fest mit dem Heck 2 des Nutzfahrzeugs verbunden. Aufgrund der Ausgestaltung der Abstandshalter 14 berühren sich die Strömungsleitelemente 3 nicht. Es bildet sich ein keilförmiger Zwischenraum, welcher über den Spalt mit der Umgebung 5 verbunden ist. Der Zwischenraum trennt den Raum 4, welche über die Oberseite und die Unterseite strömungsleitend mit der Umgebung 5 in Verbindung stehen.
  • 11 zeigt eine alternative Ausgestaltung der in 2 gezeigten Vorrichtung. Bei dieser Ausgestaltung sind die Strömungsleitelementen 3 zu den Kanten des Hecks 2 beabstandet befestigt. Diese Ausgestaltung kann ebenfalls bei Ausführungen des Hecks 2 mit zwei Portaltüren 17 zum Einsatz gelangen. Die Strömungsleitelemente 3 sind dabei direkt auf den Portaltüren 17 schwenkbar befestigt. Dadurch können die Strömungselemente 3 zusammen mit den Portaltüren 17 verschwenkt werden. Die Anbindung der Strömungsleitelemente 3 an den Portaltüren 17 des Nutzfahrzeugs 1 erfolgt über Scharniere 13.
  • 12 zeigt eine Ausgestaltung eines mehrteilig ausgebildeten Strömungsleitelementes 3. Das Strömungsleitelement 3 ist plattenförmig ausgebildet und über ein Scharnier 13 in der Portaltür 17 befestigt, welche das Heck 2 des Nutzfahrzeugs 1 bildet. An der freien Seite, beabstandet zu dem Scharnier 13 ist das Strömungsleitelement 3 geteilt. Dabei ergeben sich zwei Segmente 3‘, 3‘‘, welche in dieser Ausgestaltung rechteckförmig sind. Die beiden Segmente 3‘, 3‘‘ sind über ein Federscharnier 16 schwenkbar miteinander verbunden. Durch das Federscharnier 16 schwenken die Segmente 3‘, 3‘‘ in der gezeigten Darstellung selbsttätig um 180° auseinander. Der Schwenkbereich des Segmentes 3‘‘ beträgt vorzugsweise zwischen 65° und 210°. Alternativ sind auch andere schwenkbare Anbindungen der Segmente 3‘, 3‘‘ denkbar.
  • Je Strömungsleitelemente 3 ist ein Federelement 15 vorgesehen, welches das Strömungsleitelement 3 in einer vorgegebenen von dem Heck 2 beabstandeten Position hält. Die Portaltür 17 weist eine Aussparung auf, welche so dimensioniert ist, dass diese das Strömungsleitelement 3 mit eingeklappten Segmenten 3‘, 3‘‘ aufnehmen kann. Diese Ausgestaltung ermöglicht ein platzsparendes und sicheres Verstauen der Strömungsleitelemente 3.
  • Die Vorrichtung mit den Strömungsleitelementen 3‘, 3‘‘ bildet eine vormontierte Einheit und ist in das Heck 2 des Nutzfahrzeugs 1 integriert.
  • 13 zeigt eine alternative Ausgestaltung der in 12 beschriebenen Strömungsleitelemente 3. Bei dieser Ausgestaltung sind die Scharniere 13 als Mehrgelenkscharniere 13‘ ausgebildet. Dadurch schwenken diese beim Ausschwenken bis zu den Kanten nach außen. Dadurch können die Strömungsleitelemente 3 seitlich über die Scharniere herausstehen und dadurch breiter ausgebildet werden.
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
  • 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.
  • Zitierte Patentliteratur
    • US 2011/0084516 A1 [0005]

Claims (13)

  1. Vorrichtung zur Reduzierung des Strömungswiderstandes von Nutzfahrzeugen (1), umfassend zumindest zwei klappbar am Heck (2) des Nutzfahrzeugs (1) angeordnete Strömungsleitelemente (3), welche im Fahrbetrieb des Nutzfahrzeugs (1) geschlossen sind, so dass sich zwischen Heck (2) und Strömungsleitelementen (3) ein Raum (4) ergibt, dadurch gekennzeichnet, dass die Strömungsleitelemente (3) derart ausgebildet und am Heck (2) angeordnet sind, dass sich eine strömungsleitende Verbindung zwischen Umgebung (5) und Raum (4) ergibt, wenn die Strömungsleitelemente (3) geschlossen sind.
  2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Strömungsleitelemente (3) in geschlossenem Zustand zusammen mit dem Heck (2) einen in der Draufsicht dreieckförmigen Raum (4) einschließen.
  3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Strömungsleitelemente (3) mit Ausnehmungen (6) versehen sind.
  4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Strömungsleitelemente (3) an den einander zugewandten Kanten (7) Ausnehmungen (6) aufweisen.
  5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Strömungsleitelemente (3) einen Rahmen (8) aufweisen, an welchem windabweisende Platten (9) befestigt sind.
  6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Strömungsleitelemente (3) zumindest auf der in Richtung der Umgebung (5) weisenden Oberfläche (10) eine Oberflächenstrukturierung (11) aufweisen.
  7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Strömungsleitelemente (3) in Form von Klappen (12) ausgebildet sind, welche mittels Scharnieren (13) am Heck (2) des Nutzfahrzeugs (1) angeschlagen sind.
  8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Strömungsleitelemente (3) in geschlossenem Zustand einen Winkel von mindestens 90° zueinander einschließen.
  9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Strömungsleitelemente (3) über Abstandshalter (14) oder Federelemente (15) am Heck (2) gehalten sind.
  10. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Strömungsleitelemente (3) an den Kanten (7) flexibel ausgestaltet sind.
  11. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Strömungsleitelemente (3) aus mehreren Segmenten (3‘, 3‘‘) bestehen.
  12. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung als vormontierte Einheit ausgebildet ist.
  13. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung in das Heck (2) des Nutzfahrzeugs (1) integriert ist.
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