-
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Wasserablaufanordnung für ein Wassermanagementsystem eines Kraftfahrzeugs, umfassend zumindest einen Strömungsbereich an einem Unterboden des Kraftfahrzeugs, durch den Luft anströmen kann, mindestens einen Wassereinlass, durch den Wasser einströmen kann, sowie mindestens einen Wasserauslass, durch den das Wasser ausströmen kann.
-
Da Kraftfahrzeuge im Alltag sehr häufig einem Wassereinfluss ausgesetzt sind, spielen Wassermanagementsysteme bei der Entwicklung von Kraftfahrzeugen, insbesondere von Cabriolet-Fahrzeugen, eine sehr wichtige Rolle. Eine wesentliche Zielvorgabe ist es hierbei, entsprechende Wasserablaufanordnungen für Wassermanagementsysteme zu schaffen, die ein möglichst ungehindertes Abfließen des in die Wasserablaufanordnungen einströmenden Wassers ermöglichen. Dadurch soll zum Beispiel verhindert werden, dass sich Wasser in Hohlräumen der Karosserie des Kraftfahrzeugs staut. Insbesondere bei Cabriolet-Fahrzeugen spielt ein effizientes Wassermanagement eine sehr wichtige Rolle.
-
Aus der
DE 24 60 428 ist eine Wasserablauftülle für Hohlräume in Kraftfahrzeugen bekannt. Dabei kann sich das in einem Hohlraum sammelnde Wasser über eine kegelartig geformte Senke in der Wasserablauftülle abfließen.
-
Die Erfindung macht es sich zur Aufgabe, eine gattungsgemäße Wasserablaufanordnung für ein Wassermanagementsystem eines Kraftfahrzeugs mit verbesserten Wasserablaufeigenschaften zur Verfügung zu stellen.
-
Die Lösung dieser Aufgabe liefert eine Wasserablaufanordnung der eingangs genannten Art mit den Merkmalen des kennzeichnenden Teils des Anspruchs 1. Die Unteransprüche betreffen vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung.
-
Eine erfindungsgemäße Wasserablaufanordnung zeichnet sich dadurch aus, dass innerhalb des Strömungsbereichs ein Strömungsstörmittel angeordnet ist, welches den Wassereinlass, den Wasserauslass sowie eine Strömungsstörkontur umfasst, wobei die Strömungsstörkontur so ausgebildet ist, dass sie in der Nähe des Wasserauslasses einen Unterdruckbereich erzeugen kann, wobei der Betrag des Unterdrucks in diesem Unterdruckbereich höher ist als der im Fahrbetrieb des Kraftfahrzeugs im Bereich des Wassereinlasses herrschende Unterdruck. Der Erfindung liegt die Idee zugrunde, im Bereich des Wasserauslasses der Wasserablaufanordnung gezielt einen Unterdruck innerhalb des Strömungsbereichs der Luft zu erzeugen, so dass auslassseitig in dem Unterdruckbereich ein betragsmäßig höherer Unterdruck herrscht als einlassseitig. Somit bildet sich in der Wasserablaufanordnung durch die Strömungsstörkontur des Strömungsstörmittels in vorteilhafter Weise ein Druckgefälle von innen nach außen in Richtung des Wasserauslasses aus. Dadurch wird erreicht, dass das Wasser aktiv aus dem Strömungsbereich der Wasserablaufanordnung gesogen wird und durch den Wasserauslass ausströmen kann und nachfolgend in die Umgebung ausgetragen werden kann. Dieses gezielt erzeugte Druckgefälle bietet darüber hinaus den Vorteil, dass mögliche Umgebungsgerüche oder auch Gase nicht in das Innere des Kraftfahrzeugs eindringen können. Weiterhin kann durch eine entsprechende Ausgestaltung und Anordnung des Strömungsstörmittels innerhalb des Strömungsbereichs verhindert werden, dass Staub oder Schmutz von außen durch den Wasserauslass in das Strömungsstörmittel der Wasserablaufanordnung eindringen kann.
-
Um das Strömungsstörmittel besonders einfach und mit einem geringen technischen Aufwand realisieren zu können, wird in einer bevorzugten Ausführungsform vorgeschlagen, dass die Strömungsstörkontur als Strömungsstörplatte ausgebildet ist, die orthogonal zur Anströmrichtung der Luft orientiert ist. In Anströmrichtung der Luft entstehen hinter der vorzugsweise eben ausgeführten Strömungsstörplatte durch eine aerodynamische Umströmung Luftverwirbelungen, so dass sich auslassseitig im Vergleich zur Vorderseite der Strömungsstörplatte ein Unterdruck bildet, der betragsmäßig höher als der Unterdruck im Bereich des Wassereinlasses des Strömungsstörmittels der Wasserablaufanordnung ist, so dass das in den Strömungsbereich einströmende Wasser zuverlässig aus der Wasserablaufanordnung gesogen werden kann.
-
In einer besonders bevorzugten Ausführungsform kann vorgesehen sein, dass die Strömungsstörkontur eine Strömungsstörplatte, die orthogonal zur Anströmrichtung der Luft orientiert ist und einen Steg, der hinter der Strömungsstörplatte angeordnet ist und sich in Anströmrichtung der Luft erstreckt, umfasst. Dieser Steg unterstützt in vorteilhafter Weise die Wirbelbildungen der Luft in Anströmrichtung hinter der Strömungsstörplatte und wirkt sich somit positiv auf die Bildung des Unterdruckbereichs im Bereich des Wasserauslasses aus. In diesem Zusammenhang hat es sich als zweckmäßig erwiesen, dass der Steg integral mit der vorzugsweise eben ausgeführten Strömungsstörplatte ausgebildet ist, da das Strömungsstörmittel dann ein einstückiges, einfach zu montierendes Bauteil ist.
-
In einer alternativen Ausführungsform besteht die Möglichkeit, dass die Strömungsstörkontur als Strömungsstörkeil ausgebildet ist, der so geformt ist, dass er sich in Anströmrichtung der Luft aufweitet. Diese Aufweitung bewirkt, dass sich in Anströmrichtung der Luft hinter dem Strömungsstörkeil durch entsprechende Verwirbelungen wiederum ein Unterdruckbereich bildet, der ein wirksames Absaugen des Wassers aus der Wasserablaufanordnung und einen Austritt des Wassers durch dem Wasserauslass ermöglicht.
-
In einer weiteren alternativen Ausführungsform kann auch vorgesehen sein, dass die Strömungsstörkontur im Querschnitt teilelliptisch, insbesondere halbelliptisch, geformt ist und sich in Anströmrichtung der Luft aufweitet oder dass die Strömungsstörkontur im Querschnitt elliptisch geformt ist. Diese Formungen der Strömungsstörkontur des Strömungsstörmittels ermöglichen ebenfalls eine wirksame Bildung des Unterdruckbereichs im Bereich des Wasserauslasses.
-
In einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform wird vorgeschlagen, dass die Strömungsstörkontur zylindrisch, insbesondere hohlzylindrisch, ausgebildet ist. Dadurch wird ebenfalls die Möglichkeit geschaffen, in Anströmrichtung der Luft im Bereich des Wasserauslasses in definierter Weise einen Unterdruckbereich zu schaffen.
-
In einer vorteilhaften Ausführungsform kann vorgesehen sein, dass die Strömungsstörkontur eine Abstellung aufweist, die so geformt ist, dass sie sich in einer Montagesolllage des Strömungsstörmittels in einer vertikalen Richtung erstreckt.
-
In einer besonders vorteilhaften Ausführungsform wird vorgeschlagen, dass die Strömungsstörkontur einen Einzug aufweist, der so geformt ist, dass er sich in einer Montagesolllage des Strömungsstörmittels in einer vertikalen Richtung und abschnittsweise in Anströmrichtung der Luft erstreckt. Durch diesen Einzug, der eine Erstreckung in Anströmrichtung der Luft aufweist, kann zusätzlich eine verbesserte Abdeckung des Wasserauslasses erreicht werden, so dass das Verschmutzungsrisiko in vorteilhafter Weise weiter verringert werden kann.
-
In weiteren Ausführungsformen besteht zum Beispiel auch die Möglichkeit, dass die Strömungsstörkontur tropfenförmig oder als Mehrfachzylinder, insbesondere als Doppelzylinder, ausgebildet ist.
-
Weitere Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden deutlich anhand der nachfolgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele unter Bezugnahme auf die beiliegenden Abbildungen. Dabei zeigen
-
1 eine perspektivische Ansicht eines Strömungsstörmittels einer Wasserablaufanordnung, das gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung ausgeführt ist,
-
2 einen Längsschnitt durch das Strömungsstörmittel gemäß 1,
-
3 einen Querschnitt durch eine Strömungsstörkontur des Strömungsstörmittels entlang einer Linie A-A gemäß 1,
-
4 einen Querschnitt durch eine Strömungsstörkontur eines Strömungsstörmittels, das gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung ausgeführt ist,
-
5 einen Querschnitt durch eine Strömungsstörkontur eines Strömungsstörmittels, das gemäß einem dritten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung ausgeführt ist,
-
6 einen Querschnitt durch eine Strömungsstörkontur eines Strömungsstörmittels, das gemäß einem vierten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung ausgeführt ist,
-
7 einen Längsschnitt durch ein Strömungsstörmittel mit der Strömungsstörkontur gemäß 6,
-
8 einen Längsschnitt durch das Strömungsstörmittel mit einer alternativen Ausführungsvariante der Strömungsstörkontur gemäß 6.
-
Unter Bezugnahme auf 1 bis 3 umfasst eine Wasserablaufanordnung 1 für ein Wassermanagementsystem eines Kraftfahrzeugs, insbesondere eines Cabriolet-Fahrzeugs, die gemäß einem bevorzugten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung ausgeführt ist, an einem Unterboden des Kraftfahrzeugs einen Strömungsbereich 2, durch den während des Fahrbetriebs Luft anströmen kann. Die Fahrtrichtung des Kraftfahrzeugs wurde in 1 bis 3 durch einen Pfeil 10 symbolisiert. Die Pfeile 11 geben die Anströmrichtung der Luft am Unterboden des Kraftfahrzeugs an.
-
Innerhalb des Strömungsbereichs 2 ist ein Strömungsstörmittel 4 angeordnet, das einen hohlzylindrischen Anschlussstutzen 40, an den insbesondere ein Wasserablaufschlauch oder ein Wasserablaufrohr des Wassermanagementsystems angeschlossen werden kann, sowie eine Strömungsstörkontur 41 aufweist. Der Anschlussstutzen 40 umfasst einen Wassereinlass 400, durch den das Wasser in den Anschlussstutzen 40 einströmen kann, sowie einen Wasserauslass 401, durch den das Wasser aus dem Anschlussstutzen 40 ausströmen kann. Die Strömungsrichtung des Wassers wurde in 1 und 2 durch zwei Pfeile 12 veranschaulicht. Das aus dem Wasserauslass 401 ausströmende Wasser kann über den Strömungsbereich 2 in die Umgebung ausgetragen werden.
-
Die Strömungsstörkontur 41 ist in allen Ausführungsvarianten – in z-Richtung gesehen – unterhalb des Anschlussstutzens 40 vorgesehen und bildet innerhalb des Strömungsbereichs 2 eine Strömungsbarriere für die Luftströmung am Unterboden des Kraftfahrzeugs. Innerhalb des Strömungsbereichs 2 bildet sich in Anströmrichtung der Luft hinter der Strömungsstörkontur 41 und somit hinter dem Wasserauslass 401 des Anschlussstutzens 40 aufgrund von Luftverwirbelungen ein Unterdruckbereich 3 aus. Der Betrag des in diesem Unterdruckbereich 3 herrschenden Unterdrucks ist höher als ein während des Fahrbetriebs im Bereich des Wassereinlasses 400 herrschender Unterdruck. Durch diese Maßnahme bildet sich innerhalb der Wasserablaufanordnung 1 in vorteilhafter Weise ein Druckgefälle von innen nach außen in Richtung des Wasserauslasses 401. Dadurch wird erreicht, dass das Wasser aktiv aus dem Wasserauslass 401 des Strömungsstörmittels 4 der Wasserablaufanordnung 1 gesogen wird. Dieses Druckgefälle bietet weiterhin den Vorteil, dass mögliche Umgebungsgerüche oder auch Gase nicht in das Innere des Kraftfahrzeugs gelangen können. Weiterhin kann durch eine entsprechende Ausgestaltung und Positionierung der Strömungsstörkontur 41 des Strömungsstörmittels 4 innerhalb des Strömungsbereichs 2 verhindert werden, dass Staub oder Schmutz von außen durch den Wasserauslass 401 in das Strömungsstörmittel 4 eindringt.
-
Wie in 3 zu erkennen, ist die Strömungsstörkontur 41 des Strömungsstörmittels 4 in einem ersten Ausführungsbeispiel als ebene Strömungsstörplatte 410 ausgebildet, die in Fahrtrichtung des Kraftfahrzeugs vor dem Wasserauslass 401 angeordnet ist und orthogonal zur Anströmrichtung der Luft orientiert ist. Die Anströmrichtung der Luft wurde in 1 bis 3 durch entsprechende Pfeile 11 angedeutet. In Anströmrichtung der Luft entstehen durch eine aerodynamische Umströmung hinter der ebenen Strömungsstörplatte 40 die oben bereits erwähnten Luftverwirbelungen, so dass sich auslassseitig hinter der ebenen Strömungsstörplatte 40 ein Unterdruck bildet. Dieser Unterdruck, der im Unterdruckbereich 3 hinter dem Wasserauslass 401 des Anschlussstutzens 40 herrscht, ist betragsmäßig höher als der im Fahrbetrieb des Kraftfahrzeugs im Bereich des Wassereinlasses 400 des Anschlussstutzens 4 herrschende Unterdruck, so dass das ankommende Wasser zuverlässig aus der Wasserablaufanordnung 1 gesogen werden kann und aus dem Wasserauslass 401 ausströmen kann und anschließend über den Strömungsbereich 2 in die Umgebung ausströmen kann.
-
Unter Bezugnahme auf 4, in der ein zweites Ausführungsbeispiel des Strömungsstörmittels 4 dargestellt ist, kann die Strömungsstörkontur 41 eine ebene Strömungsstörplatte 410, die orthogonal zur Anströmrichtung der Luft orientiert ist, und einen Steg 411, der hinter der Strömungsstörplatte 410 angeordnet ist und sich in Anströmrichtung der Luft erstreckt, umfassen. Der Steg 411 ist in diesem Ausführungsbeispiel integral mit der ebenen Strömungsstörplatte 410 ausgebildet, so dass das Strömungsstörmittel 4 einteilig ausgeführt ist. Der in Anströmrichtung hinter der Strömungsstörplatte 410 angeordnete Steg 411 unterstützt in vorteilhafter Weise die Wirbelbildungen der Unterbodenströmung hinter der Strömungsstörplatte 410.
-
Unter Bezugnahme auf 5 kann die Strömungsstörkontur 41 eines Strömungsstörmittels 4, das gemäß einem dritten Ausführungsbeispiel ausgeführt ist, als Strömungsstörkeil 412 ausgebildet sein, der so angeordnet und geformt ist, dass er sich in Anströmrichtung der Luft aufweitet. Dadurch wird erreicht, dass sich hinter dem Strömungstörkeil 42 und dem Wasserauslass 401 wiederum ein Unterdruckbereich 3 bildet, der ein wirksames Absaugen des Wassers ermöglicht.
-
Unter Bezugnahme auf 6 kann die Strömungsstörkontur 41 eines Strömungsstörmittels 4, das gemäß einem vierten Ausführungsbeispiel ausgeführt ist, im Querschnitt teilelliptisch, insbesondere halbelliptisch, geformt sein und sich wiederum in Anströmrichtung der Luft aufweiten. Dadurch wird erreicht, dass sich hinter der Strömungsstörkontur 41 der Unterdruckbereich 3 bildet, der ein wirksames Absaugen des Wassers ermöglicht. Die Strömungsstörkontur 41 kann zum Beispiel auch teilkreisförmig, insbesondere halbkreisförmig ausgebildet sein.
-
Unter Bezugnahme auf 7 und 8 kann die Strömungsstörkontur 41 des vierten Ausführungsbeispiels des Strömungsstörmittels 4 so geformt sein, dass sie eine vertikale Abstellung (7) oder einen sich in Anströmrichtung der Luft erstreckenden Einzug (8) umfasst. Durch den Einzug, der abschnittsweise in Anströmrichtung der Luft und senkrecht zum Wasserauslass 401 weist, kann eine verbesserte Abdeckung des Wasserauslasses 401 erreicht werden, so dass das Verschmutzungsrisiko in vorteilhafter Weise weiter verringert werden kann. Diese vertikale Abstellung beziehungsweise der Einzug können auch bei den übrigen Ausführungsbeispielen der Strömungsstörkontur 41 vorgesehen sein.
-
Grundsätzlich kann die Strömungsstörkontur 41 des Strömungsstörmittels 4 auch andere Konturformen aufweisen und zum Beispiel elliptisch, tropfenförmig oder auch als Doppelzylinderstruktur ausgebildet sein.
-
Bei den hier vorgestellten Wasserablaufanordnungen 1 ermöglichen die Strömungsstörmittel 4 die gezielte Erzeugung eines Unterdruckbereichs 3 in Anströmrichtung vor dem Wasserauslass 401, so dass ein aktives Absaugen des Wassers aus der Wasserablaufanordnung 1 ermöglicht wird. Abhängig von der Form des Strömungsstörmittels 4 ist der Unterdruck am Wasserauslass 401 betragsmäßig höher als der einlassseitige Unterdruck während des Fahrbetriebs des Kraftfahrzeugs. Diese Druckdifferenz kann darüber hinaus durch eine geschickte Positionierung der Wasserablaufanordnung 1 im Strömungsfeld des Kraftfahrzeugs in vorteilhafter Weise noch weiter erhöht 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
-
