DE102015207037A1

DE102015207037A1 - Kraftfahrzeug

Info

Publication number: DE102015207037A1
Application number: DE102015207037.9A
Authority: DE
Inventors: Thomas Wagner
Original assignee: Bayerische Motoren Werke AG
Current assignee: Bayerische Motoren Werke AG
Priority date: 2015-04-17
Filing date: 2015-04-17
Publication date: 2016-10-20
Anticipated expiration: 2035-04-18
Also published as: US10704575B2; CN107531142A; DE102015207037B4; WO2016166003A1; CN107531142B; US20180038396A1

Abstract

Es ist bereits bekannt, dass aufgrund der Geschwindigkeit eines Kraftfahrzeuges eine Luftströmung entsteht, die an Kanten von Kraftfahrzeugbauteilen Störgeräusche erzeugen kann. Aufgabe der Erfindung ist, ein Kraftfahrzeug zu schaffen, bei dem Störgeräusche aufgrund der Luftströmung während der Fahrt vermieden sind. Dies wird dadurch erreicht, dass mindestens ein Störkörper vorgesehen ist oder dass mehrere Störkörper vorgesehen sind, dass die jeweils vorhandene Anzahl von Störkörpern vor und/oder hinter mindestens einer vorhandenen Kante des von der Luftströmung beaufschlagten jeweiligen Bauteils ausgebildet ist, dass die jeweilige Anzahl von Störkörpern so angeordnet und/oder geformt ist, dass sich die auf den jeweiligen Störkörper auftreffende Luftströmung ungleichmäßig auflöst.

Description

Die Erfindung betrifft ein Kraftfahrzeug gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
Bei einem Kraftfahrzeug kann es infolge der Umströmung oder Durchströmung von Bauteilen bzw. der Durchströmung von Spalten insbesondere im vorderen Bereich des Kraftfahrzeuges zur Ausbildung tonaler Störgeräusche im Außengeräusch während der Fahrt kommen.
Bei entsprechender Lautstärke dieser Störgeräusche können sich die Störgeräusche bis in den Fahrzeuginnenraum übertragen und stellen somit eine Beeinträchtigung des Geräuschkomforts im Fahrzeuginnenraum dar. Die tonalen Störgeräusche können als ein Pfeifen wahrgenommen werden.
Diese Störgeräusche entstehen beispielweise an scharfen Kanten. Scharfe Kanten können beispielsweise Trenngrate sein, die werkzeugtechnisch bedingt sind. Die Ausprägung der tonalen Störgeräusche ist insbesondere von bauteilspezifischen Toleranzen abhängig.
Aufgabe der Erfindung ist, ein Kraftfahrzeug zu schaffen, bei dem Störgeräusche aufgrund der Luftströmung während der Fahrt vermieden sind.
Diese Aufgabe wird durch die Merkmale des Anspruchs 1 gelöst.
Ein erfindungsgemäßes Kraftfahrzeug weist Bauteile auf, die von einer Luftströmung beaufschlagt sind. Die Luftströmung entsteht während der Fahrt des Kraftfahrzeuges. Des jeweilige Bauteil hat mindestens eine sogenannte scharfe Kante, d. h., dass die Kante nicht abgerundet ist. Die Kante ist insbesondere als Trenngrat ausgebildet.
Vorteilhafterweise ist mindestens ein Störkörper vorgesehen oder sind mehrere Störkörper vorgesehen. Die jeweils vorhandene Anzahl von Störkörpern ist vor und/oder hinter mindestens einer vorhandenen Kante des von der Luftströmung beaufschlagten jeweiligen Bauteils ausgebildet. Die jeweils vorhandene Anzahl von Störkörpern schließt sich an mindestens eine vorhandene Kante des von der Luftströmung beaufschlagten jeweiligen Bauteils an. Die jeweilige Anzahl von Störkörpern ist so angeordnet und/oder so geformt, dass sich die auf den jeweiligen Störkörper auftreffende Luftströmung ungleichmäßig auflöst.
Die Anordnung von Störkörpern nach scharten Bauteil-Kanten ist vorteilhafterweise dann anwendbar, wenn die Luftströmung durch einen Spalt hindurchströmt, in dem eine scharfe Kante ausgebildet ist oder wenn sich des umströmte Bauteil in einer Durchgangsöffnung eines Strömungskanals im vorderen Bereich eines Kraftfahrzeuges im Bereich des vorderen Stoßfängers zur Zuführung von Kühlluft befindet.
In einer vorteilhaften Ausführungsform ist das umströmte Bauteil ein Gitter oder ein Kühlergrill ist und/oder das umströmte Bauteil des erfindungsgemäßen Kraftfahrzeuges dient zur Umlenkung der Luftströmung in der Durchgangsöffnung.
Vorteilhafterweise hat das Gitter einen umlaufenden Rahmen. Zwischen einem oberen Rahmenabschnitt und einem unteren Rahmenabschnitt sind Stege angeordnet. Zwischen benachbarten Stegen sind Durchgangsöffnungen vorhanden. Die Durchgangsöffnungen können durch verschwenkbare Lamellen geöffnet oder geschlossen werden.
Die Stege des Gitters weisen vorteilhafterweise jeweils zwei Seitenwände auf, die V-förmig zueinander angeordnet sind und an ihrem einen Ende miteinander verbunden sind und an ihrem dazu gegenüberliegenden Ende voneinander beabstandet sind.
In einer vorteilhaften Ausführungsform weist die jeweilige Seitenwand jeweils eine Stirnfläche auf, wobei an der jeweiligen Stirnfläche jeweils eine äußere und jeweils eine innere Kante ausgebildet ist, wobei mindestens eine Kante scharfkantig ist.
Vorteilhafterweise ist an jeweils einer Innenfläche der jeweiligen Seitenwand im Anschluss an die jeweilige innere Kante jeweils eine erforderliche Anzahl von Störkörpern ausgebildet, deren Anordnung und/oder Anzahl und/oder Geometrie so gewählt ist, dass eine ungleichmäßige Ablösung einer Luftströmung erfolgt, die die Kanten an den Stirnflächen der Seitenwände umströmt.
In einer anderen vorteilhaften Ausführungsform ist an jeweils einer Außenfläche der jeweiligen Seitenwand vor der jeweiligen äußeren Kante jeweils eine erforderliche Anzahl von Störkörpern entsprechend den Störkörpern, die an der Innenfläche der jeweiligen Seitenwand vorgesehen sind, ausgebildet. Die Anordnung und/oder Anzahl und/oder Geometrie der Störkörper ist so gewählt, dass eine ungleichmäßige Ablösung einer Luftströmung erfolgt, die die Kanten an den Stirnflächen der Seitenwände umströmt.
Der jeweilige Störkörper ist in einer vorteilhaften Ausführungsform in einer Draufsicht auf die Stirnflächen der Seitenwände rechteckförmig und in einer Querschnittsansicht dreieckförmig.
Die als Vorsprünge ausgebildeten Störkörper sind vorteilhafterweise in gleichmäßigen Abständen oder in ungleichmäßigen Abständen auf der jeweiligen Innenfläche der jeweiligen Seitenwand angeordnet.
Vorteilhafterweise sind gegenüberliegende Vorsprünge auf Lücke auf der jeweiligen Innenfläche der jeweiligen Seitenwand angeordnet sind, so dass auf einen Zwischenraum zwischen zwei benachbarten Vorsprüngen ein dazu gegenüberliegender Vorsprung zeigt.
In einer vorteilhaften Ausführungsform sind gegenüberliegende Vorsprünge in gleicher Höhe zueinander angeordnet.
Die jeweilige schwenkbare Lamelle vorteilhafterweise zueinander beabstandete Seitenabschnitt aufweist, wobei eine Außenfläche des jeweiligen Seitenabschnittes der jeweiligen schwenkbaren Lamelle einer Stirnfläche einer dazugehörigen Seitenwand eines dazu benachbarten Steges in einer geschlossenen Position der jeweiligen schwenkbaren Lamelle unter Bildung eines Spaltes gegenübersteht.
Vorteilhafterweise trifft eine in den jeweiligen Spalt eindringende Luftströmung auf die jeweils vorhandene Anzahl von Vorsprüngen auf, die hinter der jeweiligen inneren Kante der jeweiligen Stirnfläche der jeweiligen Seitenwand ausgebildet ist.
Eine Ausführungsform der Erfindung wird nachstehend anhand der Zeichnungen beispielshalber beschrieben. Dabei zeigen:
1 eine Rückseite eines teilweise dargestellten Kühlergrills bzw. eines Nierenziergitters, bei dem verschwenkbare Lamellen zum Verschließen von Durchgangsöffnungen zwischen Stegen weggelassen sind,
2 eine vergrößerte Darstellung eines Abschnittes eines Steges des Gitters, aus der die Anordnung von periodisch sich wiederholenden Störkörpern an jeweils einem Innenrand von gegenüberliegenden Seitenwänden des Steges dargestellt ist,
3 eine Schnittdarstellung längs der Linie III-III in der 1, die den Querschnitt von vier Stegen und drei verschwenkbaren Lamellen zeigt, und
4 eine Schnittdarstellung eines luftumströmten Bauteils, das sich in einer Durchgangsöffnung eines Strömungskanals im vorderen Bereich eines Kraftfahrzeuges im Bereich des vorderen Stoßfängers befindet.
Die 1 zeigt als Beispiel eines vom Fahrtwind umströmten Bauteils eines Kraftfahrzeuges 1 ein (Zier-)Gitter oder einen Kühlergrill 2, der vor einem nicht dargestellten Kühler eines Kraftfahrzeuges 1 angeordnet ist. Das Gitter 2 weist einen umlaufenden, geschlossenen Rahmen 3 auf. Zwischen einem oberen und einem unteren Rahmenabschnitt 4 und 5 sind um einen Abstand a in Querrichtung y voneinander beabstandete Stege 6a bis 6g angeordnet.
In der gezeigten Ausführungsform weisen die Stege 6a bis 6g einen V-förmigen Querschnitt auf, wie dies aus der 3 hervorgeht. Der jeweilige Steg 6a bis 6g wird durch jeweils eine Seitenwand 7 und 8 gebildet. Die Seitenwände 7, 8 sind an einem vom Kraftfahrzeug 1 abgewandten Ende 9a des jeweiligen Steg 6 miteinander verbunden, wie dies in den 2 und 3 gezeigt ist. Die Seitenwände 7, 8 sind an einem dem Kraftfahrzeug 1 zugewandten Ende 9b zueinander beabstandet. Dadurch ist ein Hohlraum 16 mit einer Öffnung 17 gebildet.
Eine jeweilige Stirnfläche 10, 11 der jeweiligen Seitenwand 7, 8 zeigt zum Kraftfahrzeug 1 hin. In der gezeigten Ausführungsform ist die äußere Kante 12 der Stirnfläche 10 und die äußere Kante 15 der Stirnfläche 11 scharfkantig, d. h. nicht abgerundet. Die inneren Kanten 13 und 14 der Stirnflächen 10 und 11 sind abgerundet. Die Kanten 12, 13 und 14, 15 der Stirnflächen 10, 11 verlaufen in Längsrichtung z der Stege 6. In einer anderen Ausführungsform ist zumindest eine der Kanten 12, 13; 14, 15 der Stirnfläche 10, 11
Die zu dem Hohlraum 16 hin ausgebildete innere Kante 13 der Stirnfläche 10 ist um einen Abstand b von der inneren Kante 14 der dazu gegenüberliegenden Stirnfläche 11 beabstandet. Der Abstand b beträgt beispielweise 5 mm ≤ b ≤ 20 mm.
Wie aus der perspektivischen Ansicht der 2 und der Querschnittsansicht der 3 hervorgeht, sind an der jeweiligen einander zugewandten Innenfläche 18, 19 der jeweiligen Seitenwand 7, 8 als Störkörper dienende Vorsprünge 20a bis 20d und 21a bis 21c ausgebildet.
Die jeweiligen Vorsprünge 20 und 21 an den Innenflächen 18, 19 der Seitenwände 7, 8 sind über die jeweilige Länge l₆ in periodischen Abständen c und d angeordnet. Die Abstände c und d liegen beispielsweise zwischen 5 mm ≤ c, d ≤ 40 mm.
In der in der 2 gezeigten Ausführungsform ist beispielsweise der Vorsprung 21c gegenüber einem Zwischenraum 22 zwischen den Vorsprüngen 20c und 20d angeordnet. Wie aus den 2 und 3 hervorgeht, weisen die Vorsprünge 20 und 21 in einer Querschnittsansicht eine dreieckige Form auf. In einer Draufsicht auf die Stirnflächen 10, 11 der Seitenwände 7, 8 sind die Vorsprünge 20 und 21 rechteckförmig.
In einer anderen, nicht dargestellten Ausführungsform ist an jeweils einer Außenfläche 24, 25 der jeweiligen Seitenwand 7, 8 vor der jeweiligen äußeren Kante 12, 15 jeweils eine erforderliche Anzahl von Störkörpern entsprechend den Störkörpern 20, 21, die an der Innenfläche 18, 19 der jeweiligen Seitenwand 7, 8 vorgesehen sind, ausgebildet. Die Anordnung und/oder Anzahl und/oder Geometrie der Störkörper ist so gewählt, dass eine ungleichmäßige Ablösung einer Luftströmung erfolgt, die die Kanten 12, 13; 14, 15 an den Stirnflächen 10, 11 der Seitenwände 7, 8 umströmt.
In der Querschnittsansicht der 3 längs der Schnittlinie III-III in der 1 sind zusätzlich verschwenkbare Lamellen 23a, 23b, 23c dargestellt. In der in der 3 gezeigten Position 26 befinden sich die verschwenkbaren Lamellen 23a, 23b, 23c in einer geschlossenen Stellung. In der geschlossenen Stellung 26 verschließen die Lamellen 23a, 23b, 23c jeweils eine Durchgangsöffnung 27a, 27b, 27c. Die jeweilige Durchgangsöffnung 27a, 27b, 27c ist zwischen den jeweiligen, in der 3 dargestellten Stegen 6a, 6b, 6c und 6d ausgebildet.
In der Querschnittsansicht der 3 weisen die Lamellen 23a, 23b, 23c einen W-förmigen Querschnitt auf. In der Mitte der jeweiligen Lamelle 23a, 23b, 23c ist in der gezeigten Ausführungsform ein vom Kraftfahrzeug 1 weg zeigender Steg 30 ausgebildet. In einer anderen Ausführungsform kann die jeweilige Lamelle 23 eine rechteckförmigen oder eine sonstige geeignete Form aufweisen.
An den jeweiligen Steg 30 der jeweiligen Lamellen 23a, 23b, 23c schließen sich Seitenabschnitte 31, 32 an. In der geschlossenen Position 26 der jeweiligen Lamelle 23a, 23b, 23c liegt eine vom Kraftfahrzeug 1 abgewandte Außenfläche 33 des Seitenabschnittes 31 einer Stirnfläche 11 der jeweiligen Seitenwand 8 des jeweiligen Steges 6a bis 6d gegenüber. Entsprechend liegt eine vom Kraftfahrzeug 1 abgewandte Außenfläche 34 des Seitenabschnittes 32 einer Stirnfläche 10 der jeweiligen Seitenwand 7 des jeweiligen Steges 6a bis 6d gegenüber.
Wie aus der 3 hervorgeht, besteht zwischen der Stirnfläche 11 der Seitenwand 8 des jeweiligen Steges 6 und dem Seitenabschnitt 31 der jeweiligen Lamelle 23 jeweils ein Spalt 35. Ein entsprechender Spalt 36 ist zwischen der Stirnfläche 10 der jeweiligen Seitenwand 7 des jeweiligen Steges 6 und der dazu gegenüberliegenden Außenfläche 34 des jeweiligen Seitenabschnittes 32 der jeweiligen Lamelle 23 ausgebildet.
Ferner sind in der 3 Pfeile P eingezeichnet, die die Luftströmung symbolisieren, die bei einer Fahrt des Kraftfahrzeuges 1 auf des Gitter 2 auftrifft. Wie durch jeweils einen Pfeil P₃₅ und P₃₆ dargestellt ist, strömt Luft in den jeweiligen Spalt 35 und 36. Durch die jeweiligen als Störkörper ausgebildeten Vorsprünge 20, 21 kommt es zu einer ungleichmäßigen Ablösung der Luftströmung. Dadurch wird ein Störgeräusch verhindert.
In der 3 sind ferner Pfeile S_23a, S_23b und S_23c eingezeichnet, die die Schwenkbewegung der jeweiligen Lamelle 23a, 23b, 23c aus der geschlossenen Position 26 in eine um ca. 90° gedrehte, nicht dargestellte, geöffnete Position symbolisieren.
Die 4 zeigt eine Schnittdarstellung eines luftumströmten Bauteils 37, das sich in einer Durchgangsöffnung 38 eines Strömungskanals 39 im vorderen Bereich 40 eines Kraftfahrzeuges 1 im Bereich des vorderen Stoßfängers 41 befindet. An dem Bauteil 37 ist an einem Vorsprung 42 eine scharfe Kante 43 ausgebildet. In Strömungsrichtung zum Kraftfahrzeug 1 hin sind weitere Vorsprünge 44a, 44b, 44c ausgebildet, die als Störkörper zur ungleichmäßigen Ablösung der Luftströmung dienen.

Claims

Kraftfahrzeug mit Bauteilen, die von einer Luftströmung beaufschlagt sind, wobei die Luftströmung während der Fahrt des Kraftfahrzeuges entsteht, wobei das jeweilige Bauteil mindestens eine sogenannte scharfe Kante hat, d. h., dass die Kante nicht abgerundet ist, wobei die Kante insbesondere als Trenngrat ausgebildet ist, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens ein Störkörper (20, 21) vorgesehen ist oder dass mehrere Störkörper (20, 21) vorgesehen sind, dass die jeweils vorhandene Anzahl von Störkörpern (20, 21) vor und/oder hinter mindestens einer vorhandenen Kante (12, 13; 14, 15) des von der Luftströmung beaufschlagten jeweiligen Bauteils (2, 6) ausgebildet ist, dass die jeweilige Anzahl von Störkörpern (20, 21) so angeordnet und/oder geformt ist, dass sich die auf den jeweiligen Störkörper (20, 21) auftreffende Luftströmung ungleichmäßig auflöst.
Kraftfahrzeug nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Luftströmung durch einen Spalt hindurchströmt, in dem eine scharfe Kante ausgebildet ist oder dass das umströmte Bauteil sich in einer Durchgangsöffnung eines Strömungskanals im vorderen Bereich eines Kraftfahrzeuges (1) im Bereich des vorderen Stoßfängers zur Zuführung von Kühlluft befindet.
Kraftfahrzeug nach den Ansprüchen 1 oder 2, das umströmte Bauteil ein Gitter oder ein Kühlergrill (2) ist und/oder dass das umströmte Bauteil zur Umlenkung der Luftströmung in der Durchgangsöffnung dient.
Kraftfahrzeug nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Gitter (2) einen umlaufenden Rahmen (3) aufweist, dass zwischen einem oberen Rahmenabschnitt (4) und einem unteren Rahmenabschnitt (5) Stege (6) angeordnet sind, dass zwischen benachbarten Stegen (6) Durchgangsöffnungen (27a, 27b, 27c) vorhanden sind und dass die Durchgangsöffnungen (27a, 27b, 27c) durch verschwenkbare Lamellen (23a, 23b, 23c) geöffnet oder geschlossen werden können.
Kraftfahrzeug nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Stege (6) des Gitters (2) jeweils zwei Seitenwände (7, 8) aufweisen, die V-förmig zueinander angeordnet sind und an ihrem einen Ende (9a) miteinander verbunden sind und an ihrem dazu gegenüberliegenden Ende (9b) voneinander beabstandet sind.
Kraftfahrzeug nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die jeweilige Seitenwand (7, 8) jeweils eine Stirnfläche (10, 11) aufweist, dass die jeweiligen Stirnflächen (10, 11) jeweils eine äußere und jeweils eine innere Kante (12, 13; 14, 15) aufweisen, dass mindestens eine der Kanten (12, 13; 14, 15) scharfkantig ist.
Kraftfahrzeug nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass an jeweils einer Innenfläche (18, 19) der jeweiligen Seitenwand (7, 8) im Anschluss an die jeweilige innere Kante (13, 14) jeweils eine erforderliche Anzahl von Störkörpern (20, 21) ausgebildet ist, deren Anordnung und/oder Anzahl und/oder Geometrie so gewählt ist, dass eine ungleichmäßige Ablösung einer Luftströmung erfolgt, die die Kanten (12, 13; 14, 15) an den Stirnflächen (10, 11) der Seitenwände (7, 8) umströmt.
Kraftfahrzeug nach einem der Ansprüche 1–6, dadurch gekennzeichnet, dass an jeweils einer Außenfläche (24, 25) der jeweiligen Seitenwand (7, 8) im Anschluss an die jeweilige äußere Kante (12, 15) jeweils eine erforderliche Anzahl von Störkörpern entsprechend den Störkörpern (20, 21) an der Innenfläche (18, 19) der jeweiligen Seitenwand (7, 8) ausgebildet ist, deren Anordnung und/oder Anzahl und/oder Geometrie so gewählt ist, dass eine ungleichmäßige Ablösung einer Luftströmung erfolgt, die die Kanten (12, 13; 14, 15) an den Stirnflächen (10, 11) der Seitenwände (7, 8) umströmt.
Kraftfahrzeug nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der jeweilige Störkörper (20, 21) in einer Draufsicht auf die Stirnflächen (10, 11) der Seitenwände (7, 8) rechteckförmig und in einer Querschnittsansicht dreieckförmig ist.
Kraftfahrzeug nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die als Vorsprünge (20, 21) ausgebildeten Störkörper in gleichmäßigen Abständen oder in ungleichmäßigen Abständen auf der jeweiligen Innenfläche (18, 19) der jeweiligen Seitenwand (7, 8) angeordnet sind.
Kraftfahrzeug nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass gegenüberliegende Vorsprünge (20, 21) auf Lücke auf der jeweiligen Innenfläche (18, 19) der jeweiligen Seitenwand (7, 8) angeordnet sind, so dass auf einen Zwischenraum (22) zwischen zwei benachbarten Vorsprüngen (20) ein dazu gegenüberliegender Vorsprung (21) zeigt oder dass gegenüberliegende Vorsprünge (20, 21) in gleicher Höhe zueinander angeordnet sind.
Kraftfahrzeug nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die jeweilige schwenkbare Lamelle (23) zueinander beabstandete Seitenabschnitte (31, 32) aufweist, dass eine Außenfläche (33, 34) des jeweiligen Seitenabschnittes (31, 32) der jeweiligen schwenkbaren Lamelle (23) einer Stirnfläche (10, 11) einer dazugehörigen Seitenwand (7, 8) eines dazu benachbarten Steges (6) in einer geschlossenen Position (26) der jeweiligen schwenkbaren Lamelle (23) unter Bildung eines Spaltes (35, 36) gegenübersteht.
Kraftfahrzeug nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine in den jeweiligen Spalt (35, 36) eindringende Luftströmung (P₃₅, P₃₆) auf die jeweils vorhandene Anzahl von Vorsprüngen (20, 21) auftrifft, die hinter der jeweiligen inneren Kante (13, 14) der jeweiligen Stirnfläche (10, 11) der jeweiligen Seitenwand (7, 8) ausgebildet ist.