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Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung und ein Verfahren zum Beeinflussen der Umströmung eines Fahrzeugs, sowie ein Fahrzeug mit einer solchen Vorrichtung.
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Aus der
DE 10 2010 020 548 A1 geht eine Vorrichtung zur Beeinflussung der Umströmung eines Personenkraftwagens hervor, wobei ein Luftleitelement zumindest im Wesentlichen linear zwischen einer eingefahrenen Stellung und einer ausgefahrenen Stellung bewegbar ist.
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Insbesondere Fahrzeuge, die ein Fließheck aufweisen, haben einen eher hohen Luftwiederstand und einen eher hohen Auftrieb an der Hinterachse. Gerade bei solchen, aber auch bei anderen Fahrzeugen ist es daher wünschenswert, ein Luftleitelement, insbesondere in Form eines Spoilers, beispielsweise Heckspoilers, vorzusehen, durch welches die Umströmung des Fahrzeugs beeinflusst wird, sodass der Anpressdruck des Hecks in Richtung der Straße erhöht werden kann, um eine verbesserte Kraftübertragung zu erreichen. Weiterhin kann durch ein solches Luftleitelement auch der Luftwiderstand des Fahrzeugs reduziert werden. Das insoweit aus dem Stand der Technik bekannte Luftleitelement ist in Hinblick auf diese Wirkungen verbesserungsfähig.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung sowie ein Verfahren zum Beeinflussen der Umströmung eines Fahrzeugs und ein Fahrzeug mit einer solchen Vorrichtung zu schaffen, wobei die genannten Nachteile nicht auftreten.
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Die Aufgabe wird gelöst, indem die Gegenstände der unabhängigen Ansprüche geschaffen werden. Vorteilhafte Ausgestaltungen ergeben sich aus den Unteransprüchen.
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Die Aufgabe wird insbesondere gelöst, indem eine Vorrichtung zur Beeinflussung der Umströmung eines Fahrzeugs geschaffen wird, welche ein im Heckbereich eines Fahrzeugs verlagerbar anordenbares Luftleitelement aufweist, welches zumindest im Wesentlichen linear von einer ersten, eingefahrenen Funktionsstellung in eine zweite, ausgefahrene Funktionsstellung – und vorzugsweise zurück – verlagerbar ist. Vorzugsweise ist das Luftleitelement linear von der ersten Funktionsstellung in die zweite Funktionsstellung verlagerbar. Das Luftleitelement weist einen Grundkörper als erstes Teil-Luftleitelement auf, wobei an dem Grundkörper wenigstens ein zweites Teil-Luftleitelement schwenkbar angelenkt ist. Dabei ermöglicht das zweite, relativ zu dem ersten Teil-Luftleitelement verlagerbare Teil-Luftleitelement eine Verbesserung und insbesondere Optimierung der Wirkungen des Luftleitelements, insbesondere des als Grundkörper ausgebildeten, ersten Teil-Luftleitelements, wobei insbesondere ein Abtrieb für einen Heckbereich eines Fahrzeugs vergrößert und/oder ein Luftwiderstand des Fahrzeugs verringert werden kann. Ebenfalls besteht mit dem relativ zu dem ersten Teil-Luftleitelement schwenkbaren zweiten Teil-Luftleitelement ein weiterer Freiheitsgrad, der in Hinblick auf die vorteilhaften Wirkungen des Luftleitelements optimiert werden kann.
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Das Luftleitelement ist bevorzugt im Heckbereich eines Fahrzeugs verlagerbar angeordnet. Unter einem Fahrzeug wird bevorzugt ein Kraftfahrzeug verstanden, insbesondere ein Personenkraftwagen. Besonders bevorzugt ist die Vorrichtung vorgesehen zur Verwendung bei einem Fahrzeug, welches ein Fließheck aufweist.
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Unter einem Luftleitelement wird insbesondere ein Bauteil verstanden, welches geeignet ist, die Umströmung eines Fahrzeugs zu beeinflussen. Bevorzugt ist das Luftleitelement als Spoiler, insbesondere als Heckspoiler ausgebildet. Das erste Teil-Luftleitelement ist insbesondere als erster Teil-Spoiler ausgebildet, wobei das zweite Teil-Luftleitelement insbesondere als zweiter Teil-Spoiler ausgebildet ist.
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Unter einer eingefahrenen Funktionsstellung des Luftleitelements wird insbesondere eine Stellung verstanden, in welcher das Luftleitelement – zumindest teilweise, vorzugsweise vollständig – innerhalb einer Außenhaut eines Fahrzeugs angeordnet ist, also in das Fahrzeug hinein verlagert ist. Es ist möglich, dass das Luftleitelement zumindest teilweise aus der Außenhaut des Fahrzeugs herausragt beziehungsweise über die Außenhaut des Fahrzeugs übersteht. Es ist aber auch möglich, dass das Luftleitelement tatsächlich vollständig innerhalb der Außenhaut des Fahrzeugs aufgenommen ist, wobei ein hierfür vorgesehener Aufnahmeraum nach außen hin durch ein Verschlusselement, beispielsweise eine Klappe, verschlossen sein kann.
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Unter einer ausgefahrenen Funktionsstellung des Luftleitelements wird insbesondere eine Funktionsstellung verstanden, bei welcher dieses zumindest teilweise aus der Außenhaut des Fahrzeugs ausgefahren ist und insoweit insbesondere über das Heck des Fahrzeugs – entgegen der Fahrtrichtung gesehen – nach hinten übersteht.
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Es ist möglich, dass nur ein und genau ein zweites Teil-Luftleitelement an dem ersten Teil-Luftleitelement schwenkbar angelenkt ist. Alternativ ist es aber auch möglich, dass eine Mehrzahl zweiter Teil-Luftleitelemente an dem ersten Teil-Luftleitelement schwenkbar angelenkt sind. Dabei können diese insbesondere voneinander beabstandet, besonders bevorzugt – in bestimmungsgemäß montiertem Zustand der Vorrichtung in Fahrzeugbreitenrichtung gesehen – nebeneinander und mit horizontalem Abstand voneinander, vorgesehen sein.
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Zur Verlagerung es Luftleitelements von der eingefahrenen Funktionsstellung in die ausgefahrene Funktionsstellung und vorzugsweise auch zurück, ist bevorzugt ein Luftleitelement-Antrieb vorgesehen, insbesondere ein Motor, besonders bevorzugt ein Elektromotor. Eine Aktuierung des Luftleitelements kann aber auch auf andere Weise erfolgen, beispielsweise mittels eines Linearaktors, insbesondere mittels eines elektrischen, hydraulischen oder pneumatischen Linearaktors.
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Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass eine Schwenkachse, um welche das zweite Teil-Luftleitelement an dem ersten Teil-Luftleitelement schwenkbar angelenkt ist, sich zumindest im Wesentlichen entlang einer Breitenrichtung des Grundkörpers erstreckt. Vorzugsweise erstreckt sich die Schwenkachse entlang der Breitenrichtung des Grundkörpers. Unter einer Breitenrichtung des Grundkörpers wird dabei eine Richtung verstanden, die sich bei bestimmungsgemäßer Montage der Vorrichtung an einem Fahrzeug in horizontaler Richtung, insbesondere in Breitenrichtung des Fahrzeugs, mithin gemäß der üblichen Nomenklatur bei Fahrzeug-Koordinatensystemen in Y-Richtung, erstreckt. Im Rahmen dieser Nomenklatur erstreckt sich eine X-Richtung entlang der Fahrtrichtung des Fahrzeugs, wobei eine Z-Richtung in Höhenrichtung und insbesondere von einem Fahrzeugboden zu einem Fahrzeugdach weist.
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Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass das zweite Teil-Luftleitelement von einer ersten, parallel zu dem ersten Teil-Luftleitelement ausgerichteten Schwenkstellung in eine zweite Schwenkstellung – und vorzugsweise zurück – verlagerbar ist, in welcher das zweite Teil-Luftleitelement einen von 0° verschiedenen Winkel mit dem ersten Teil-Luftleitelement einschließt. Das zweite Teil-Luftleitelement kann somit insbesondere von einer eingeklappten Schwenkstellung in eine ausgeklappte Schwenkstellung verlagert werden. Vorzugsweise erfolgt die Verschwenkung von der ersten in die zweite Schwenkstellung – bei bestimmungsgemäßer Montage der Vorrichtung an einem Fahrzeug – nach oben, also in Richtung von einem Boden des Fahrzeugs weg in Richtung eines Dachs desselben, insbesondere wenn die Schwenkachse sich in Breitenrichtung des Grundkörpers und damit in Y-Richtung des Fahrzeugs erstreckt. Auf diese Weise kann die Luftströmung um das Fahrzeug optimiert und insbesondere ein Abtrieb für das Fahrzeugheck verbessert werden. In der zweiten Schwenkstellung schließt das zweite Teil-Luftleitelement mit dem ersten Teil-Luftleitelement bevorzugt einen spitzen Winkel ein.
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Bevorzugt ist zur Verlagerung des zweiten Teil-Luftleitelements von der ersten Schwenkstellung in die zweite Schwenkstellung – und vorzugsweise zurück – ein Schwenk-Antrieb vorgesehen. Dieser kann beispielsweise in Form eines elastischen, unter Vorspannung gehaltenen Elements, beispielsweise eines Federelements, vorgesehen sein. Dabei ist es insbesondere möglich, dass das zweite Teil-Luftleitelement beim Ausfahren des Luftleitelements durch die Vorspannkraft getrieben von der ersten Funktionsstellung in die zweite Funktionsstellung automatisch aufgestellt wird, wobei es beim Einfahren des Luftleitelements von der zweiten Funktionsstellung in die erste Funktionsstellung insbesondere durch Hineinverlagern des Luftleitelements in die Außenhaut des Fahrzeugs entgegen der Vorspannkraft wieder eingeschwenkt wird.
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Es ist aber auch möglich, dass der Schwenk-Antrieb als Motor oder Aktuator ausgebildet ist, beispielsweise als Elektromotor, als Pneumatik-Antrieb oder als hydraulischer Antrieb. Insbesondere dann ist ein Verschwenken des zweiten Teil-Luftleitelements relativ zu dem ersten Teil-Luftleitelement möglich, welches unabhängig von einem Zustand, insbesondere vom Ein- oder Ausfahren, des ersten Teil-Luftleitelements ist. Dabei kann auch die momentane Schwenkstellung des zweiten Teil-Luftleitelements unabhängig von der Funktionsstellung des Luftleitelements gewählt und insbesondere in Hinblick auf momentane Erfordernisse angepasst werden.
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Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass der Grundkörper eine Aussparung aufweist, in der das zweite Teil-Luftleitelement in der ersten Schwenkstellung anordenbar ist. Vorzugsweise kann es dabei vollständig in der Aussparung des Grundkörpers aufgenommen werden, wobei insbesondere eine Oberfläche des zweiten Teil-Luftleitelements bündig mit einer Oberfläche des ersten Teil-Luftleitelements abschließt. Das zweite Teil-Luftleitelement ist also in seiner ersten Schwenkstellung bevorzugt in das erste Teil-Luftleitelement eingebettet und kann dann in die zweite Schwenkstellung aus dem Grundkörper herausgeschwenkt werden. Dies gewährleistet insbesondere, dass das erste Teil-Luftleitelement unabhängig und separat von dem zweiten Teil-Luftleitelement zur Beeinflussung der Umströmung eines Fahrzeugs verwendet werden kann, ohne dass dabei das zweite Teil-Luftleitelement als Störkontur in Erscheinung tritt.
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Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass der Winkel, den das zweite Teil-Luftleitelement in der zweiten Schwenkstellung mit dem ersten Teil-Luftleitelement einschließt, einstellbar ist. Dabei ist es möglich, dass dieser Winkel einmalig, insbesondere bei der Herstellung oder bei einer Kalibrierung der Vorrichtung, insbesondere bei einer Einstellung der Vorrichtung auf ein konkretes Fahrzeug, einstellbar ist, wobei der Winkel dann fixiert werden kann und später unverändert beibehalten wird. Es ist aber auch möglich, dass der Winkel zu einem späteren Zeitpunkt, beispielsweise bei einer Inspektion oder Wartung eines Fahrzeugs, welches die Vorrichtung aufweist, nachstellbar ist. Weiterhin ist es möglich, dass der Winkel permanent einstellbar ist, wobei er insbesondere abhängig von wenigstens einem Parameter in einer Fahrsituation gewählt und insbesondere optimiert werden kann. Bevorzugt ist vorgesehen, dass die Vorrichtung Einstellmittel zur Einstellung des Winkels aufweist. Besonders bevorzugt ist vorgesehen, dass ein Anschlag für die Schwenkbewegung des zweiten Teil-Luftleitelements vorgesehen ist, welcher dessen Schwenkbewegung begrenzt und somit den Winkel in der zweiten Schwenkstellung festlegt. Dieser Anschlag ist bevorzugt einstellbar und/oder veränderbar.
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Es ist aber auch möglich, dass der Winkel mittels eines ansteuerbaren Antriebs für das zweite Teil-Luftleitelement variabel und insbesondere parameterabhängig einstellbar ist.
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Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass das zweite Teil-Luftleitelement in seinem Verbindungsbereich zu dem ersten Teil-Luftleitelement, insbesondere im Bereich der Schwenkachse, eine Dichtung aufweist. In diesem Fall kann wirksam verhindert werden, dass eine Luftströmung zwischen dem zweiten Teil-Luftleitelement und dem ersten Teil-Luftleitelement hindurchströmt, was gegebenenfalls die Effizienz der Vorrichtung mindern könnte.
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Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass das erste Teil-Luftleitelement wenigstens eine – bei bestimmungsgemäßer Montage an einem Fahrzeug in Fahrtrichtung gesehen – dem zweiten Teil-Luftleitelement voreilende, oberseitig und unterseitig offene Ausnehmung aufweist. Dabei beziehen sich hier die Begriffe „oberseitig” und „unterseitig” auf bei bestimmungsgemäßer Montage an einem Fahrzeug oben beziehungsweise unten an dem ersten Teil-Luftleitelement angeordnete Seiten. Dadurch, dass die wenigstens eine Ausnehmung ober- und unterseitig offen ausgebildet ist, kann sie von Luft durchströmt werden, wodurch insbesondere eine Abströmung im Bereich des Luftleitelements optimiert werden kann. Besonders bevorzugt wird ein Ausführungsbeispiel, bei welchem das erste Teil-Luftleitelement genau eine solche Ausnehmung aufweist. Diese kann sich insbesondere – in Breitenrichtung gesehen – vollständig entlang des ersten Teil-Luftleitelements erstrecken, insbesondere in horizontaler Richtung, wobei sie aber vorzugsweise randseitig, also insbesondere seitlich, geschlossen ausgebildet ist. Randseitig oder seitlich bleiben bevorzugt Stege bestehen, welche einen fahrzeugbugseitig der Ausnehmung angeordneten Bereich des ersten Teil-Luftleitelements mit einem fahrzeugheckseitig der Ausnehmung angeordneten Bereich verbinden. Die Ausnehmung kann insbesondere rechteckig, aber auch mit beliebiger anderer Umrandung ausgebildet sein.
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Vorzugsweise ist vorgesehen, dass die Ausnehmung durch ein Abdeckelement verschließbar ist. Es ist auch möglich, dass die Ausnehmung durch ein Abdeckelement verschlossen ist. Ein Abdeckelement ist dabei insbesondere ein Element, welches eingerichtet ist, um die Ausnehmung zumindest teilweise, vorzugsweise vollständig abzudecken und so insbesondere eine Luftströmung durch die Ausnehmung zu verhindern. Vorzugsweise ist das Abdeckelement als Blende ausgebildet. Bevorzugt ist die Ausnehmung durch das Abdeckelement verschlossen.
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Alternativ oder zusätzlich ist es möglich, dass die Ausnehmung mit einem durchbrochenen Luftdurchlasselement versehbar ist. Vorzugsweise ist die Ausnehmung mit dem durchbrochenen Luftdurchlasselement versehen, insbesondere mit dem durchbrochenen Luftdurchlasselement abgedeckt. Unter einem Luftdurchlasselement wird dabei insbesondere ein Element verstanden, welches geeignet ist, zumindest bereichsweise Luft durchzulassen, sodass die Ausnehmung zumindest bereichsweise von Luft durchströmbar ist. Das Luftdurchlasselement kann insbesondere als Netz, als Gitter, als textiles Material, insbesondere mit Löchern, weiten Maschen, oder dergleichen, oder in anderer geeigneter Weise ausgestaltet sein.
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Insbesondere durch Vorsehen des Abdeckelements oder des durchbrochenen Luftdurchlasselements kann die Abströmung im Bereich des ersten Teil-Luftleitelements und ganz besonders im Bereich der Ausnehmung optimiert werden. Dabei kann noch in eingebautem Zustand der Vorrichtung an einem Fahrzeug abhängig von dem konkreten Fahrzeug und den Einsatzbedingungen entschieden werden, ob für eine günstige Abströmung das Abdeckelement oder vielmehr das durchbrochene Luftdurchlasselement im Bereich der Ausnehmung vorgesehen werden soll.
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Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass das Luftleitelement heckseitig wenigstens eine Leuchteinrichtung aufweist. Dabei bezieht sich der Begriff „heckseitig” insbesondere bei bestimmungsgemäßer Anordnung der Vorrichtung an einem Fahrzeug auf eine Seite des Luftleitelements, welche nach hinten weist, also in Richtung des Fahrzeughecks ausgerichtet ist. Unter einer Leuchteinrichtung wird insbesondere eine Einrichtung oder ein Element verstanden, welches eingerichtet ist, um Licht zu emittieren. Bei der Leuchteinrichtung kann es sich um eine Rückleuchte, eine Bremsleuchte oder auch um eine Zierleuchte handeln, die zu Inszenierungszwecken für das Fahrzeug vorgesehen sein kann. Bevorzugt weist die Leuchteinrichtung wenigstens eine Leuchtdiode, insbesondere eine Mehrzahl von Leuchtdioden auf. Auf diese Weise kann eine Beleuchtung des Fahrzeugs unter Sicherheits- und/oder Designaspekten optimiert werden, wobei insbesondere in das Luftleitelement eine zusätzlich Rück- oder Bremsleuchte integriert werden kann.
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Die Aufgabe wird auch gelöst, indem ein Fahrzeug geschaffen wird, welches eine Vorrichtung zur Beeinflussung der Umströmung des Fahrzeugs nach einem der zuvor beschriebenen Ausführungsbeispiele aufweist. In Zusammenhang mit dem Fahrzeug ergeben sich die Vorteile, die bereits in Zusammenhang mit der Vorrichtung erläutert wurden.
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Das Fahrzeug ist bevorzugt als Kraftfahrzeug, besonders bevorzugt als Personenkraftwagen ausgebildet.
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Bei dem Fahrzeug ist das Luftleitelement in seiner ersten, eingefahrenen Funktionsstellung bevorzugt vollständig innerhalb einer Außenhaut angeordnet, wobei ein Aufnahmebereich für das Luftleitelement durch eine Klappe oder ein Verschlusselement verschließbar sein kann. Es ist aber auch möglich, dass das Luftleitelement in seiner ersten, eingefahrenen Funktionsstellung zumindest teilweise, vorzugsweise zumindest mit einer Leuchteinrichtung, bevorzugt nur mit seiner Leuchteinrichtung, von außen sichtbar innerhalb der Außenhaut des Fahrzeugs aufgenommen ist, wobei es insbesondere zumindest teilweise über die Außenhaut des Fahrzeugs entgegen der Fahrtrichtung vorstehen kann. Auf diese Weise ist die Leuchteinrichtung auch in eingefahrener Funktionsstellung des Luftleitelements sichtbar.
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Vorzugsweise weist das Fahrzeug eine Steuereinrichtung auf, die eingerichtet ist, um die Vorrichtung anzusteuern, insbesondere um das Luftleitelement aus seiner ersten, eingefahrenen Funktionsstellung in seine zweite, ausgefahrene Funktionsstellung und zurück zu verlagern, und/oder um das zweite Teil-Luftleitelement aus seiner ersten Schwenkstellung in seine zweite Schwenkstellung und zurück zu verlagern. Die Steuereinrichtung ist bevorzugt eingerichtet zur parameterabhängigen Ansteuerung des ersten und/oder des zweiten Teil-Luftleitelements in Abhängigkeit von wenigstens einem Parameter.
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Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass das Fahrzeug ein Fließheck aufweist. Ein solches, auch als „Fastback” bezeichnetes Heck besteht bevorzugt – in Fahrzeuglängsrichtung gesehen – aus einer einzigen, konvexen Kurve, die sich von einem Dach des Fahrzeugs zu einem rückwärtigen Stoßfänger erstreckt. Gerade in Zusammenhang mit einem solchen, in Hinblick auf seinen Luftwiderstand und seinen Auftrieb im Bereich der Hinterachse verbesserungsfähigen Fahrzeug, verwirklichen sie in besonderer Weise die Vorteile der Vorrichtung.
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Die Aufgabe wird schließlich auch gelöst, indem ein Verfahren zum Beeinflussen der Umströmung eines Fahrzeugs geschaffen wird, wobei eine Vorrichtung nach einem der zuvor beschriebenen Ausführungsbeispiele bei einem Fahrzeug – insbesondere nach einem der zuvor beschriebenen Ausführungsbeispiele – verwendet wird, wobei abhängig von wenigstens einem ersten Parameter das erste Teil-Luftleitelement ein- oder ausgefahren wird, und wobei abhängig von dem ersten Parameter oder von wenigstens einem zweiten Parameter das zweite Teil-Luftleitelement relativ zu dem ersten Teil-Luftleitelement verschwenkt wird. Als Parameter kann dabei insbesondere ein Zustandsparameter des Fahrzeugs, bevorzugt eine Fahrzeuggeschwindigkeit und/oder eine Fahrzeugbeschleunigung, verwendet werden. Es ist insbesondere möglich, die Funktionsstellung des ersten Teil-Luftleitelements und die Winkellage des zweiten Teil-Luftleitelements relativ zu dem ersten Teil-Luftleitelement einzustellen, wobei diese Einstellungen gekoppelt oder aber auch unabhängig voneinander vorgenommen werden können. Besonders bevorzugt kann der Winkel, den das zweite Teil-Luftleitelement relativ zu dem ersten Teil-Luftleitelement aufweist, parameterabhängig eingestellt werden.
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Bei einer bevorzugte Ausgestaltung ist es möglich, dass bei einer Fahrzeuggeschwindigkeit und/oder Fahrzeugbeschleunigung, welche einen vorbestimmten ersten Grenzwert erreicht oder überschreitet, das erste Teil-Luftleitelement von seiner ersten, eingefahrenen Funktionsstellung ins seine zweite, ausgefahrene Funktionsstellung verlagert wird. Es ist möglich, dass dann zugleich auch das zweite Teil-Luftleitelement von seiner ersten Schwenkstellung in seine zweite Schwenkstellung verlagert wird. Es ist aber auch möglich, dass das zweite Teil-Luftleitelement erst bei Erreichen oder Überschreiten eines zweiten, vorbestimmten Grenzwerts für die Fahrzeuggeschwindigkeit und/oder die Fahrzeugbeschleunigung in die zweite Schwenkstellung verschwenkt wird. Ist dies der Fall, erfolgt bevorzugt ein Zurückschwenken des zweiten Teil-Luftleitelements von der zweiten Schwenkstellung in die erste Schwenkstellung, wenn der zweite vorbestimmte Grenzwert wieder unterschritten wird. Wird der erste vorbestimmte Grenzwert wieder unterschritten, erfolgt bevorzugt eine Verlagerung des ersten Teil-Luftleitelements beziehungsweise des Luftleitelements insgesamt, aus der zweiten, ausgefahrenen Funktionsstellung in die erste, eingefahrene Funktionsstellung. Ist kein zweiter vorbestimmter Grenzwert für die Verlagerung des zweiten Teil-Luftleitelements vorgesehen, sondern wird dieses bevorzugt abhängig von der Funktionsstellung des Luftleitelements insgesamt verlagert, erfolgt bevorzugt auch ein Zurückschwenken des zweiten Teil-Luftleitelements von der zweiten Schwenkstellung in die erste Schwenkstellung dann, wenn der erste vorbestimmte Grenzwert unterschritten wird, insbesondere beim Einfahren des Luftleitelements.
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Bevorzugt ist bei dem Fahrzeug ein Heckspoiler als Luftleitelement vorgesehen, welcher aus einer Heckkontur des Fahrzeugs herausfährt. Da hierbei aufgrund von Bauraum- und Designvorgaben der Winkel nicht unbedingt aerodynamisch optimal eingestellt werden kann, umfasst der ausfahrbare Heckspoiler eine Öffnung zur Optimierung der Abströmung, nämlich die wenigstens eine Ausnehmung, und einen zweiten, eingelegten Heckspoiler, nämlich das zweite Teil-Luftleitelement, wobei dieser zweite, eingelegte Heckspoiler beispielsweise durch eine Feder aus einer eingeklappten Position in eine Arbeitsposition gebracht werden kann. Die Höhe der Arbeitsposition und damit der Winkel des zweiten Teil-Luftleitelements kann ohne große Änderungen noch relativ spät eingestellt werden, wobei insbesondere nur ein Anschlag angepasst werden muss, um den optimalen Luftwiderstand zu realisieren.
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Mit der hier vorgeschlagenen Vorrichtung können lackierte, teure Flächen minimiert werden. Eine Sichtseite des Heckspoilers kann für Inszenierungszwecke beleuchtet werden.
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Die Beschreibung der Vorrichtung und des Fahrzeugs einerseits sowie des Verfahrens andererseits sind komplementär zueinander zu verstehen. Vorzugsweise sind Merkmale der Vorrichtung oder des Fahrzeugs, welche explizit oder implizit in Zusammenhang mit dem Verfahren erläutert wurden, bevorzugt einzeln oder miteinander kombiniert Merkmale eines bevorzugten Ausführungsbeispiels der Vorrichtung oder des Fahrzeugs. Verfahrensschritte, die explizit oder implizit in Zusammenhang mit der Vorrichtung oder dem Fahrzeug beschrieben wurden, sind bevorzugt einzeln oder miteinander kombiniert Schritte einer bevorzugten Ausführungsform des Verfahrens. Dieses zeichnet sich bevorzugt durch wenigstens einen Verfahrensschritt aus, der durch wenigstens ein Merkmal eines erfindungsgemäßen oder bevorzugten Ausführungsbeispiels der Vorrichtung und/oder des Fahrzeugs bedingt ist. Die Vorrichtung und/oder das Fahrzeug zeichnet/zeichnen sich bevorzugt durch wenigstens ein Merkmal aus, welches durch wenigstens einen Schritt einer erfindungsgemäßen oder bevorzugten Ausführungsform des Verfahrens bedingt ist.
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Die Erfindung wird im Folgenden anhand der Zeichnung näher erläutert. Dabei zeigt die einzige Figur eine schematische Darstellung eines Ausführungsbeispiels eines Fahrzeugs 1 mit einer Vorrichtung 3 zur Beeinflussung der Umströmung des Fahrzeugs 1. Die Vorrichtung 3 weist dabei ein in einem Heckbereich 5 des Fahrzeugs 1 verlagerbar angeordnetes Luftleitelement 7 auf, welches zumindest im Wesentlichen linear, vorzugsweise linear von einer ersten, eingefahrenen Funktionsstellung in eine in der Figur dargestellte, zweite, ausgefahrene Funktionsstellung verlagerbar ist. Dabei weist das Luftleitelement 7 einen Grundkörper 9 auf, der ein erstes Teil-Luftleitelement 11 bildet, wobei an dem ersten Teil-Luftleitelement 11 beziehungsweise an dem Grundkörper 9 ein zweites Teil-Luftleitelement 13 verstellbar gelagert ist. Dies ist hier durch einen Doppelpfeil P angedeutet.
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Mithilfe insbesondere des zweiten Teil-Luftleitelements 13 ist es möglich, sowohl die Reduzierung des Luftwiderstands des Fahrzeugs 1 durch das Luftleitelement 7 als auch einen Abtrieb für den Heckbereich 5 des Fahrzeugs 1 zu verbessern. Durch einen ersten Pfeil P1 ist hier schematisch eine entgegen einer durch einen zweiten Pfeil P2 angedeuteten Fahrtrichtung des Fahrzeugs 1 strömende Luftströmung angedeutet, welche entlang des gegenüber dem ersten Teil-Luftleitelements 11 in einer aufbeziehungsweise ausgestellten Position angeordneten zweiten Teil-Luftleitelements 13 strömt. Dabei wird die Luftströmung im Bereich des zweiten Teil-Luftleitelements 13 leicht nach oben abgelenkt, wodurch insbesondere der Abtrieb im Heckbereich 5 des Fahrzeugs 1 verbessert wird.
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Das zweite Teil-Luftleitelement 13 ist relativ zu dem ersten Teil-Luftleitelement 11 verlagerbar. Gemäß einer ersten Ausführungsvariante ist vorgesehen, dass das zweite Teil-Luftleitelement 13 schwenkbar an dem Grundkörper 9 gelagert ist, wobei sich die Schwenkachse in Breitenrichtung des Grundkörpers 9, insbesondere in Querrichtung (y-Richtung) des Fahrzeugs 1, erstreckt. Das zweite Teil-Luftleitelement 13 ist insbesondere von einer hier nicht dargestellten, parallel zu dem ersten Teil-Luftleitelement 11 ausgerichteten ersten Funktionsstellung, vorzugsweise Nichtgebrauchsstellung in eine hier dargestellte zweite Funktionsstellung, vorzugsweise Luftleitstellung, verlagerbar, in welcher das zweite Teil-Luftleitelement 13 einen von 0° verschiedenen und insbesondere spitzen Winkel mit dem ersten Teil-Luftleitelement 11 einschließt. Es kann also insbesondere – wie durch den Doppelpfeil P angedeutet – ausgeklappt und bevorzugt auch wieder eingeklappt werden.
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Gemäß einer besonders vorteilhaften zweiten Ausführungsvariante ist das zweite Teil-Luftleitelement 13 mittels mindestens einer Hebelanordnung, welche beispielsweise wenigstens ein Viergelenk oder dergleichen umfasst, zwischen einer ausgestellten Luftleitstellung und einer dergegenüber eingefahrenen beziehungsweise abgesenkten Funktionsstellung, vorzugsweise Nichtgebrauchs- oder Ablagestellung, verlagerbar. in diesem Fall kann das zweite Teil-Luftleitelement 13 beim Ausklappen in seine Luftleitstellung nicht nur geschwenkt, sondern dabei auch translatorisch verlagert werden. Aufgrund dieser mittels der Hebelanordnung realisierten überlagerten Bewegung ist eine gewünschte Anstellung des zweiten Teil-Luftleitelement 13 in die Fahrtluftströmung möglich, das heißt ein bestimmter Anstellwinkel zwischen dem zweiten Teil-Luftleitelement 13 und dem ersten Teil-Luftleitelement 11 realisierbar. Festzuhalten bleibt, dass im Zusammenhang mit der hier vorliegenden Erfindung unter dem Begriff ”schwenken” oder ”verschwenken” auch eine derartige überlagerte Bewegung des Teil-Luftleitelements 13 verstanden wird.
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Bevorzugt ist das zweite Teil-Luftleitelement 13 in seiner Nichtgebrauchs- oder Ablagestellung in einer Aussparung 15 des Grundkörpers 9 aufgenommen, insbesondere derart, dass eine erste Oberfläche 17 des zweiten Teil-Luftleitelements 13 bündig oder im Wesentlichen bündig mit einer zweiten Oberfläche 19 des ersten Teil-Luftleitelements 11 abschließt.
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Der Winkel, den das zweite Teil-Luftleitelement 13 in der zweiten Schwenkstellung, das heißt Gebrauchsstellung/Luftleitstellungmit dem ersten Teil-Luftleitelement 11 einschließt, ist vorzugsweise einstellbar.
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Bevorzugt weist das zweite Teil-Luftleitelement 13 an seinem in der Luftleitstellung dem ersten Teil-Luftleitelement 11 zugewandten Ende eine Dichtung 21 auf, die insbesondere eingerichtet ist, um eine Luftströmung zu verhindern, die ansonsten zwischen dem ersten Teil-Luftleitelement 11 und dem zweiten Teil-Luftleitelement 13 durchströmen könnte. Hierdurch kann die Effektivität des Luft-Leitelements 7 insgesamt verbessert werden.
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Das erste Teil-Luftleitelement 9 weist vorzugsweise eine – in Vorwärtsfahrtrichtung P2 des Fahrzeugs 1 gesehen – dem zweiten Teil-Luftleitelement 13 voreilende, ober- und unterseitig offene Ausnehmung 23 auf. Diese kann – insbesondere zur Optimierung einer Abströmung im Bereich des Luftleitelements 7 – durch ein hier nicht dargestelltes Abdeckelement, beispielsweise einer Blende, verschlossen oder durch ein durchbrochenes Luftdurchlasselement 25, beispielsweise ein Netzelement, von Luft durchströmbar zumindest optisch geschlossen, insbesondere abgedeckt, werden. Dabei kann – wie hier durch einen dritten Pfeil P3 dargestellt – Luft durch die Ausnehmung 23 und insbesondere durch das Luftdurchlasselement 25 von einer Oberseite des Luftleitelements 7 zu dessen Unterseite strömen, wodurch eine Abströmung des Luftleitelements 7 optimiert werden kann. e Verlagerungsrichtung des Luftleitelements 7 aus der zweiten Funktionsstellung zurück in die erste Funktionsstellung ist hier mit einem vierten Pfeil P4 angedeutet.
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Das Luftleitelement 7 weist heckseitig wenigstens eine Leuchteinrichtung 27 auf, die beispielsweise als Zierleuchte, als Rückleuchte oder als Bremsleuchte ausgebildet sein kann. Die Leuchteinrichtung 27 ist vorzugsweise auch in der eingefahrenen ersten Funktionsstellung des Luftleitelements 7 von außen sichtbar.
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Vorzugsweise weist das Fahrzeug 1 ein Fließheck 29 auf.
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Die Vorrichtung 3 kann insbesondere derart angesteuert werden, dass abhängig von wenigstens einem ersten Parameter das erste Teil-Luftleitelement 11 ein- oder ausgefahren wird, wobei abhängig von dem ersten oder einem weiteren, zweiten Parameter das zweite Teil-Luftleitelement 13 relativ zu dem ersten Teil-Luftleitelement 11 verschwenkt beziehungsweise ausgestellt oder eingeklappt wird. Als Parameter kann dabei insbesondere ein Zustandsparameter des Fahrzeugs 1, insbesondere eine Fahrzeuggeschwindigkeit und/oder eine Fahrzeugbeschleunigung verwendet werden.
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Insgesamt zeigt sich, dass mit der hier vorgeschlagenen Vorrichtung 3 dem Fahrzeug 1 und dem Verfahren ein Design ohne störende Fugen auf einer Oberseite im Heckbereich 5 des Fahrzeugs 1 möglich ist, wobei dessen Luftwiderstand reduziert und ein Optimum, insbesondere für eine Abströmung, noch relativ spät im Fahrzeugbau eingestellt werden kann, ohne dass hierfür teure Werkzeugänderungen nötig sind.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 102010020548 A1 [0002]
