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Technisches Gebiet:
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Die Erfindung betrifft eine Radlaufanordnung für ein Rad, insb. eines Kraftfahrzeugs, sowie ein Kraftfahrzeug mit einer genannten Radlaufanordnung.
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Stand der Technik und Aufgabe der Erfindung:
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Es ist bekannt, dass ein sich drehendes Rad eines Kraftfahrzeugs während einer Fahrt des Kraftfahrzeugs Luftverwirbelungen verursacht, welche zur Verschlechterung der Aerodynamik des Kraftfahrzeugs und somit zur Erhöhung des Fahrwiderstandes und letztendlich zur Steigerung des Kraftstoffverbrauchs führen.
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Es ist daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Möglichkeit zur Reduzierung des Kraftstoffverbrauchs bereitzustellen.
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Beschreibung der Erfindung:
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Diese Aufgabe wird durch Gegenstände der unabhängigen Ansprüche gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen sind Gegenstand der Unteransprüche.
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Gemäß einem Aspekt der Erfindung wird eine Radlaufanordnung für ein Rad, insb. eines Kraftfahrzeugs, bereitgestellt.
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Die Radlaufanordnung umfasst mindestens eine erste Aktoreinheit und mindestens eine elastisch verformbare Luftströmungsblockierungseinheit, welche an der mindestens einen ersten Aktoreinheit befestigt bzw. gelagert ist und eingerichtet ist, Luftströmung (in einen Radkasten bzw. aus dem Radkasten) zu blockieren.
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Dabei ist die mindestens eine erste Aktoreinheit eingerichtet, die mindestens eine Luftströmungsblockierungseinheit in radialer Richtung des Rades hin zu dem Rad (zu einer ersten Position, in der die Luftströmungsblockierungseinheit die Luftströmung blockiert) und/oder weg von dem Rad (zu einer zweiten Position, in der die Luftströmungsblockierungseinheit die Luftströmung durchlässt) zu bewegen.
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Der Erfindung liegt der Gedanken zugrunde, dass zur Reduzierung von durch sich in den Radkästen drehenden Räder verursachten Luftverwirbelungen vor allem Luftströmungen in die bzw. aus den Radkästen und der nachfolgenden Kraftfahrzeugaußenseite unterbunden bzw. reduziert werden sollen. Der Grund dafür ist, dass die Luftströmungen in die und aus den Radkästen und somit der nachfolgenden Kraftfahrzeugaußenseite wie Säulen gegenüber der vorbeiströmenden Luft wirken und zu weiteren Luftverwirbelungen außerhalb des Kraftfahrzeugs führen, welche das Kraftfahrzeug abbremsen.
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Um diese Luftströmungen unterbinden bzw. reduzieren, bedarf es einer Lösung, womit die Außenluft entlang der Karosserie des Kraftfahrzeugs und somit an den Radkästen optimiert vorbei geführt werden kann.
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Ferner sollte die Lösung auf unterschiedliche Anforderungen des Kraftfahrzeugs (bspw. unterschiedliche Fahrgeschwindigkeiten bzw. Fahrsituationen) optimal reagieren können.
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Basierend auf diesem Gedanken wurde eine Radlaufanordnung mit mindestens einer Luftströmungsblockierungseinheit bereitgestellt, welche von einer Aktoreinheit kontrolliert zwischen einer die Luftströmung blockierenden Position und einer die Luftströmung durchlassenden Position beweglich ausgeführt ist.
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In der die Luftströmung blockierenden Position, in der die Luftströmungsblockierungseinheit in einer radialen Richtung des Rades hin zu dem Rad hinausgefahren ist, kann die Luftströmungsblockierungseinheit die Luftströmung in den bzw. aus dem Radkasten verhindern und dadurch auch die zuvor genannten Luftverwirbelungen in dem Radkasten bzw. durch das sich drehende Rad in dem Radkasten reduzieren.
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Dadurch, dass die Luftströmungsblockierungseinheit von der entsprechenden Aktoreinheit kontrolliert bewegt werden kann, kann deren Position auf unterschiedliche (aerodynamische) Anforderungen des Kraftfahrzeugs (bspw. unterschiedliche Fahrgeschwindigkeiten bzw. Fahrsituationen) optimal angepasst werden. Damit kann eine fahrgeschwindigkeits- und fahrsituationsabhängige aerodynamische Verschmälerung der Karosserie des Kraftfahrzeugs und somit eine Verbesserung der Aerodynamik des Kraftfahrzeugs realisiert werden. Durch die aerodynamische Verschmälerung wird die an dem Kraftfahrzeug vorbeiströmende Luft näher an das Kraftfahrzeug geführt, so dass keine bzw. geringe Luftverwirbelungen an dem Kraftfahrzeug entstehen, welche das Kraftfahrzeug abbremsen würden.
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Durch die geringen Luftverwirbelungen ist die Aerodynamik des Kraftfahrzeugs verbessert und somit auch der Kraftstoffverbrauch reduziert.
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Vorzugsweise umfasst die mindestens eine erste Aktoreinheit ein verformbares und/oder bewegbares Lager, welches eingerichtet ist, die mindestens eine Luftströmungsblockierungseinheit in radialer Richtung des Rades hin zu dem Rad und/oder weg von dem Rad (und somit zwischen der ersten, die Luftströmung blockierenden Position und der zweiten, die Luftströmung durchlassenden Position) zu bewegen.
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Vorzugsweise umfasst die mindestens eine erste Aktoreinheit mindestens einen elektromechanischen Aktor, insb. einen elektromechanischen Hub-Aktor, speziell einen Elektrozylinder, welcher mit der mindestens einen Luftströmungsblockierungseinheit mechanisch verbunden ist und eingerichtet ist, die mindestens eine Luftströmungsblockierungseinheit in der radialen Richtung des Rades zu dem Rad und/oder weg von dem Rad (und somit zwischen der ersten, die Luftströmung blockierenden Position und der zweiten, die Luftströmung durchlassenden Position) zu bewegen.
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Vorzugsweise umfasst die mindestens eine erste Aktoreinheit mindestens einen ersten, insb. elastisch, verformbaren Träger, welcher eingerichtet ist, durch Verändern der eigenen Form, insb. der eigenen Größe, die mindestens eine Luftströmungsblockierungseinheit in radialer Richtung des Rades hin zu dem Rad und/oder weg von dem Rad (und somit zwischen der ersten, die Luftströmung blockierenden Position und der zweiten, die Luftströmung durchlassenden Position) zu bewegen.
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Vorzugsweise umfasst der mindestens eine erste Träger einen ersten (insb. elastisch) verformbaren Behälter zur Aufnahme von einem Fluid, insb. Luft, bspw. in Form von einem Gummibalg, welcher eingerichtet ist, durch Aufnahme des Fluids, insb. der Luft, die eigene Form, insb. die eigene Größe, zu verändern und dadurch die mindestens eine Luftströmungsblockierungseinheit in radialer Richtung des Rades hin zu dem Rad und/oder weg von dem Rad (und somit zwischen der ersten, die Luftströmung blockierenden Position und der zweiten, die Luftströmung durchlassenden Position) zu bewegen.
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Vorzugsweise sind der mindestens eine erste verformbare Träger und die mindestens eine Luftströmungsblockierungseinheit einstückig ausgebildet.
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Insbesondere sind der mindestens eine erste verformbare Träger und die mindestens eine Luftströmungsblockierungseinheit aus einem und demselben elastisch verformbaren Material, wie z. B. Gummi, ausgebildet.
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Vorzugsweise umfasst die mindestens eine erste Aktoreinheit mindestens einen ersten pneumatischen Aktor, insb. einen ersten pneumatischen Hub-Aktor, speziell einen ersten Fluidzylinder oder einen ersten Fluidkompressor, welcher mit dem mindestens einen ersten Behälter strömungstechnisch verbunden ist und eingerichtet ist, durch Ein- und/oder Auspumpen von Luft in den bzw. aus dem mindestens einen ersten Behälter die Form (insb. die Größe) des mindestens einen ersten Behälters zu verändern.
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Vorzugsweise umfasst die mindestens eine Luftströmungsblockierungseinheit eine Bürste, welche an der mindestens einen ersten Aktoreinheit, insb. an dem mindestens einen ersten verformbare Träger (bzw. Behälter), gelagert bzw. befestigt ist und einen elastisch verformbaren Bürstenbesatz (mit elastisch verformbaren Bürstenharren) zum Blockieren der Luftströmung umfasst.
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Vorzugsweise ist die mindestens eine erste Aktoreinheit ferner eingerichtet, die Bürste samt dem Bürstenbesatz in radialer Richtung des Rades hin zu dem Rad und/oder weg von dem Rad (und somit zwischen der ersten, die Luftströmung blockierenden Position und der zweiten, die Luftströmung durchlassenden Position) zu bewegen.
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Dabei ist die Bürste vorzugsweise derart ausgeführt, dass diese in der ersten die Luftströmung blockierenden Position mit dem Bürstenbesatz in der radialen Richtung des Rades zu dem Rad hin gerichtet ist und insb. mittels des Bürstenbesatzes (bzw. den elastisch verformbaren Bürstenharren) das Rad entlang dessen Lauffläche leicht berührt. In der ersten die Luftströmung blockierenden Position weist das freiliegende Ende des Bürstenbesatzes (bzw. die freiliegenden Enden der Bürstenhaare des Bürstenbesatzes) eine kreissegmentförmige Kontur auf, welche der Kontur der Lauffläche des Rades entspricht.
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Vorzugsweise umfasst die Radlaufanordnung ferner mindestens eine Luftleiteinheit, welche gegenüber dem Drehmittelpunkt des Rades beweglich ausgeführt ist und mindestens einen Luftkanal zum Leiten von Luft umfasst. Ferner umfasst die Radlaufanordnung vorzugsweise mindestens eine zweite Aktoreinheit, welche mit der mindestens einen Luftleiteinheit mechanisch verbunden ist und eingerichtet ist, die mindestens eine Luftleiteinheit gegenüber dem Drehmittelpunkt des Rades zu bewegen.
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Insbesondere ist die mindestens eine zweite Aktoreinheit eingerichtet, die mindestens eine Luftleiteinheit in Richtung der Raddrehachse des Rades (bzw. in Richtung der Querachse des Kraftfahrzeugs) zu verschieben und/oder gegenüber der Raddrehachse (bzw. gegenüber der Querachse des Kraftfahrzeugs) zu neigen.
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Vorzugsweise umfasst die mindestens eine zweite Aktoreinheit mindestens einen zweiten, insb. elastisch, verformbaren Träger, welcher mit der mindestens einen Luftleiteinheit mechanisch verbunden ist und eingerichtet ist, durch Verändern der eigenen Form, insb. der eigenen Größe, die mindestens eine Luftleiteinheit gegenüber dem Drehmittelpunkt des Rades zu bewegen.
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Vorzugsweise umfasst der mindestens eine zweite Träger einen zweiten, insb. elastisch, verformbaren Behälter zur Aufnahme eines Fluids, insb. der Luft, umfasst, welcher eingerichtet ist, durch Aufnahme des Fluids, insb. der Luft, die eigene Form, insb. der eigenen Größe, zu verändern und dadurch die mindestens eine Luftleiteinheit gegenüber dem Drehmittelpunkt des Rades zu bewegen.
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Ferner umfasst die die mindestens eine zweite Aktoreinheit vorzugsweise mindestens einen zweiten pneumatischen Aktor, insb. einen zweiten pneumatischen Hub-Aktor, speziell einen zweiten Fluidzylinder oder einen zweiten Fluidkompressor, welcher mit dem zweiten Behälter strömungstechnisch verbunden ist und eingerichtet ist, durch Ein- und/oder Auspumpen des Fluids, insb. der Luft, in den bzw. aus dem mindestens einen zweiten Behälter die Form, insb. die Größe, des zweiten Behälters zu verändern.
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Vorzugsweise sind der erste und der zweite pneumatische Aktor als ein und derselbe pneumatische Aktor ausgebildet, welcher strömungsausgangsseitig mit dem ersten und dem zweiten Behälter strömungstechnisch verbunden ist und eingerichtet ist, durch Ein- und/oder Auspumpen vom Fluid in die bzw. aus den beiden Behältern die Formen bzw. die Größen der beiden Behälter zu verändern.
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Hierbei ist vorzugsweise mindestens ein steuerbares Mehrwegeventil vorgesehen, welches strömungsabwärts des einen und selben pneumatischen Aktors und strömungsaufwärts des ersten und des zweiten Behälters angeschlossen ist und über jeweils einen Strömungsausgang mit jeweils einem des ersten und des zweiten Behälters strömungstechnisch verbunden ist. Je nach Bedarf kann der eine und derselbe pneumatische Aktor über das Mehrwegeventil wahlweise mit dem ersten Behälter oder mit dem zweiten Behälter oder mit den beiden Behältern zum Ein- und/oder Auspumpen vom Fluid strömungstechnisch verbunden werden. Dabei ist das Mehrwegeventil als ein Durchgangsventil ohne oder mit Querschnittreduzierung ausgebildet, wobei dieses extern gesteuert zwischen einem geschlossenen Zustand, in dem es Fluidströmung in die bzw. aus den Behältern absperrt, und zwei offenen Zuständen schaltbar ausgeführt ist, wobei in einem ersten der beiden offenen Zustände das Mehrwegeventil Fluidströmung in den bzw. aus dem ersten Behälter bzw. in einem zweiten der beiden offenen Zustände Fluidströmung in den bzw. aus dem zweiten Behälter durchlässt.
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Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung wird ein Kraftfahrzeug bereitgestellt.
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Das Kraftfahrzeug umfasst mindestens einen Radkasten zur Aufnahme mindestens eines Rades sowie mindestens eine zuvor beschriebene Radlaufanordnung, welche in dem mindestens einen Radkasten und zwischen diesem und dem mindestens einen Rad angeordnet ist. Dabei lagert die mindestens eine erste Aktoreinheit der mindestens einen Radlaufanordnung die mindestens eine Luftströmungsblockierungseinheit derselben mindestens einen Radlaufanordnung an dem Kraftfahrzeug und in der radialen Richtung des Rades hin zu dem Rad und/oder weg von dem Rad (und somit zwischen der ersten, die Luftströmung blockierenden Position und der zweiten, die Luftströmung durchlassenden Position) beweglich.
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Das Kraftfahrzeug umfasst vorzugsweise ferner einen Fahrgeschwindigkeitssensor, welcher eingerichtet ist, die Fahrgeschwindigkeit des Kraftfahrzeugs zu erfassen. Die mindestens eine Radlaufanordnung umfasst vorzugsweise ferner eine Steuereinheit zum Ansteuern der mindestens einen ersten Aktoreinheit. Dabei ist die Steuereinheit über einen Signaleingang mit einem Signalausgang des Fahrgeschwindigkeitssensors und über einen Signalausgang mit einem Signaleingang der mindestens einen ersten Aktoreinheit signaltechnisch verbunden und eingerichtet, abhängig von der erfassten Fahrgeschwindigkeit des Kraftfahrzeugs die mindestens eine erste Aktoreinheit anzusteuern, so dass diese die mindestens eine Luftströmungsblockierungseinheit in der radialen Richtung des Rades hin zu dem Rad und/oder weg von dem Rad (und somit zwischen der ersten, die Luftströmung blockierenden Position und der zweiten, die Luftströmung durchlassenden Position) bewegt.
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Vorzugsweise ist die Steuereinheit über einen weiteren Signalausgang mit einem Signaleingang der mindestens einen zweiten Aktoreinheit signaltechnisch verbunden und eingerichtet, abhängig von der erfassten Fahrgeschwindigkeit des Kraftfahrzeugs die mindestens eine zweite Aktoreinheit anzusteuern, so dass diese die mindestens eine Luftleiteinheit gegenüber dem Drehmittelpunkt des Rades zu bewegen.
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Vorteilhafte Ausgestaltungen der oben beschriebenen Radlaufanordnung sind, soweit möglich, auf das oben benannte Kraftfahrzeug übertragbar, auch als vorteilhafte Ausgestaltungen des Kraftfahrzeugs anzusehen.
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Kurze Beschreibung der Zeichnung:
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Im Folgenden wird eine beispielhafte Ausführungsform der Erfindung bezugnehmend auf die beiliegende Zeichnung näher erläutert. Dabei zeigen:
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1 in einer schematischen Darstellung ein Kraftfahrzeug mit einer Radlaufanordnung gemäß einer Ausführungsform der Erfindung;
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2A, 2B jeweils in einer schematischen Querschnittdarstellung einen Radkasten des Kraftfahrzeugs mit der Radlaufanordnung von 1;
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3 in einer schematischen Darstellung ein Kraftfahrzeug mit einer Radlaufanordnung gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung.
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Detaillierte Beschreibung der Zeichnung:
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1 zeigt in einer schematischen Seitenansicht ein Kraftfahrzeug FZ mit Radlaufanordnungen RA1 gemäß einer Ausführungsform der Erfindung.
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Das Kraftfahrzeug FZ umfasst vier Radkästen RK (in der Figur sind nur zwei abgebildet), in denen sich jeweils ein Rad RD befindet. Das Kraftfahrzeug FZ umfasst ferner vier Radlaufanordnungen RA1, welche jeweils in einem der vier Radkästen RK und im Wesentlichen zwischen den jeweiligen Radkästen RK und den entsprechenden Rädern RD angeordnet sind und an einer Karosserie KS des Kraftfahrzeugs FZ bzw. an jeweiligen Außenkotflügeln AK der Radkästen RK befestigt sind.
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Das Kraftfahrzeug FZ umfasst ferner einen Fahrgeschwindigkeitssensor GS zum Erfassen der Fahrgeschwindigkeit des Kraftfahrzeugs FZ.
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Die Radlaufanordnungen RA umfassen jeweils eine Aktoreinheit AE1, eine Luftströmungsblockierungseinheit BS sowie eine Steuereinheit SE.
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Die Aktoreinheit AE1 umfasst einen elastisch verformbaren Luftbehälter LB in Form eines Gummibalgs, der an einer dem Rad RD zugewandten Innenseite der Außenkotflügel AK des Radkastens RD befestigt ist und sich entlang der Oberfläche der Innenseite der Außenkotflügel AK erstreckt. Damit umläuft der Luftbehälter LB einen in dem Radkasten RK befindlichen Bereich des Rades RD in tangentialer Richtung TR der Lauffläche des Rades RD.
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Ferner umfasst die Aktoreinheit AE1 einen Luftzylinder LZ, welcher mit dem Luftbehälter LB strömungstechnisch verbunden ist und eingerichtet ist, durch Ein- und/oder Auspumpen von Luft in den bzw. aus dem Luftbehälter LB das Luftvolumen des Luftbehälters LB zu verändern.
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Die Luftströmungsblockierungseinheit BS umfasst eine Bürste mit einem elastisch verformbaren Bürstenbesatz, welche samt dem Bürstenbesatz an einer freiliegenden, von der Innenseite der Außenkotflügel AK abgewandten Seite des Luftbehälters LB befestigt ist und somit von dem Luftbehälter LB beweglich gelagert ist.
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Dabei sind der Luftbehälter LB und die Luftströmungsblockierungseinheit BS bzw. die Bürste samt dem elastisch verformbaren Bürstenbesatz als eine elastisch verformbare Einheit aus Gummi einstückig ausgebildet.
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Der Luftbehälter LB kann durch Verändern dessen eigenen Luftvolumens dessen Form bzw. dessen Größe ändern und dabei die Luftströmungsblockierungseinheit BS bzw. die Bürste samt dem Bürstenbesatz zwischen einer ersten, ausgefahrenen Position und einer zweiten, eingefahrenen Position bewegen.
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2A zeigt in einer schematischen Darstellung einen Querabschnitt eines Radkastens RK samt einem Rad RD und einer Radlaufanordnung RA, wobei die Luftströmungsblockierungseinheit BS der Radlaufanordnung RA sich in der ersten, ausgefahrenen Position befindet.
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In dieser ersten Position ist die Luftströmungsblockierungseinheit BS bzw. die Bürste samt dem Bürstenbesatz von dem Luftbehälter LB aus dem Bereich hinter dem Außenkotflügel AK des entsprechenden Radkastens RK hin zu dem Rad RD herausgefahren. In dieser ersten Position bedeckt die Luftströmungsblockierungseinheit BS bzw. der Bürstenbesatz einen Luftspalt SP zwischen dem Außenrand des Radkastens RD bzw. dem Außenkotflügel AK und dem Rad RD und blockiert somit die Luftströmung LS zwischen dem Innenbereich des Radkastens RK und außerhalb des Radkastens RK.
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In diese erste Position wird die Luftströmungsblockierungseinheit BS bspw. dann herausgefahren, wenn das Kraftfahrzeug FZ bspw. mit einer Fahrgeschwindigkeit von über 10 Kilometerstunde fährt, und somit eine Optimierung des Strömungswiderstandes am Kraftfahrzeug FZ erforderlich ist und folglich auch ein Bedarf besteht, durch Blockierung der Luftströmung LS in die bzw. aus den Radkästen RK Luftverwirbelungen in bzw. aus den Radkästen RK zu unterbrechen.
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Hierzu erfasst der Fahrgeschwindigkeitssensor GS die Fahrgeschwindigkeit des Kraftfahrzeugs FZ und leitet die erfasste Fahrgeschwindigkeit an die nachgeschaltete Steuereinheit SE der Radlaufanordnung RA weiter. Die Steuereinheit SE vergleicht die erfasste Fahrgeschwindigkeit mit einer vorgegebenen Geschwindigkeitsschwelle von bspw. 10 Kilometerstunden. Überschreitet die die erfasste Fahrgeschwindigkeit die Geschwindigkeitsschwelle, so gibt die Steuereinheit ein Steuersignal an den nachgeschalteten Luftzylinder LZ und veranlasst diesen, Luft in den Luftbehälter LB hinein zu pumpen. Dadurch vergrößert sich das Luftvolumen des Luftbehälters LB und der Luftbehälter LB dehnt sich elastisch aus. Dabei fährt der Luftbehälter LB die Luftströmungsblockierungseinheit BS bzw. die Bürste samt dem Bürstensatz aus der zweiten Position hinter dem Außenkotflügel AK in der radialen Richtung RR hin zu dem Rad RD und somit zu der ersten Position. In dieser ersten Position weist das freiliegende Ende des Bürstenbesatzes bzw. die freiliegenden Enden der Bürstenhaare des Bürstenbesatzes eine kreissegmentförmige Kontur auf, welche der Kontur der Lauffläche des Rades entspricht. Damit berührt die Luftströmungsblockierungseinheit BS bzw. der Bürstensatz das Rad RD entlang dessen Lauffläche leicht und bedeckt somit den Luftspalt SP zwischen dem Außenkotflügel AK und dem Rad RD. Folglich wird die Luftströmung LS in den bzw. aus dem Radkasten RK blockiert.
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2B zeigt in einer weiteren schematischen Darstellung den gleichen Querabschnitt des Radkastens RK samt dem Rad RD und der Radlaufanordnung RA, wobei die Luftströmungsblockierungseinheit BS der Radlaufanordnung RA in dieser Figur sich in der zweiten, eingefahrenen Position befindet.
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In dieser zweiten Position ist die Luftströmungsblockierungseinheit BS bzw. die Bürste samt dem Bürstenbesatz von dem Luftbehälter LB weg von dem Rad RD in den Bereich hinter dem Außenkotflügel AK des entsprechenden Radkastens RK hineingefahren. Dadurch ist die Luftströmungsblockierungseinheit BS unsichtbar hinter dem Außenkotflügel AK verstaut und gibt den Luftspalt SP zwischen dem Außenkotflügel AK und dem Rad RD frei, durch den Luft ungehindert in den Radkasten RK bzw. aus dem Radkasten RK strömen kann (in der Figur mit der Luftströmung LS veranschaulicht). Dadurch wird einerseits die Ästhetik des Kraftfahrzeugs FZ verbessert und andererseits vermieden, dass die Luftströmungsblockierungseinheit BS mit Bordsteinkanten oder sonstigen Hindernissen anstoßen und beschädigt wird.
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In diese zweite Position wird die Luftströmungsblockierungseinheit BS bspw. dann hineingefahren, wenn das Kraftfahrzeug FZ bspw. stillsteht oder mit einer geringen Fahrgeschwindigkeit von bspw. unter 10 Kilometerstunde fährt, und somit keine Optimierung des Strömungswiderstandes am Kraftfahrzeug FZ erforderlich ist und folglich auch kein Bedarf besteht, die Luftverwirbelungen in bzw. aus den Radkästen RK zu unterbrechen.
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Hierzu erfasst der Fahrgeschwindigkeitssensor GS die Fahrgeschwindigkeit des Kraftfahrzeugs FZ und leitet die erfasste Fahrgeschwindigkeit an die nachgeschaltete Steuereinheit SE weiter. Die Steuereinheit SE vergleicht die erfasste Fahrgeschwindigkeit mit der vorgegebenen Geschwindigkeitsschwelle. Unterschreitet die die erfasste Fahrgeschwindigkeit die Geschwindigkeitsschwelle, so gibt die Steuereinheit ein weiteres Steuersignal an den nachgeschalteten Luftzylinder LZ und veranlasst diesen, Luft aus dem Luftbehälter LB abzupumpen. Dadurch verliert der Luftbehälter LB sein Luftvolumen und zieht sich elastisch zusammen und fährt dabei die Luftströmungsblockierungseinheit BS in die zweite Position hinter dem Außenkotflügel AK hinein.
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3 zeigt in einer weiteren schematischen Seitenansicht ein Kraftfahrzeug FZ mit Radlaufanordnungen RA2 gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung.
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Die Radlaufanordnungen RA2 in 3 unterscheiden sich von den Radlaufanordnungen RA1 in den zuvor beschriebenen Figuren dadurch, dass diese neben einer Luftströmungsblockierungseinheit BS mit einer Bürste samt einem elastisch verformbaren Bürstenbesatz noch zwei Luftleiteinheiten LE umfassen.
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Dabei sind die Luftströmungsblockierungseinheit BS und die beiden Luftleiteinheiten LE in der Seitenansicht des Kraftfahrzeugs FZ betrachtet bogenförmig ausgeführt und in tangentialer Richtung TR der Lauffläche des Rades RD hintereinander angeordnet. Die beiden Luftleiteinheiten LE sind jeweils vor bzw. hinter dem Rad RD platziert, während die Luftströmungsblockierungseinheit BS über dem Rad RD und somit zwischen den beiden Luftleiteinheiten LE platziert ist.
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Die beiden Luftleiteinheiten LE sind bspw. aus Kunststoff ausgebildet und umfassen jeweils mehrere Luftkanäle, welche sich in Längsrichtung LR des Kraftfahrzeugs FZ erstrecken und eingerichtet sind, Luft in der Längsrichtung LR des Kraftfahrzeugs FZ zu leiten.
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Die Radlaufanordnung RA2 umfasst ferner eine erste Aktoreinheit AE1 und zwei zweiten Aktoreinheiten AE2.
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Die erste Aktoreinheit AE1 ist mit der Luftströmungsblockierungseinheit BS mechanisch verbunden und lagert die Luftströmungsblockierungseinheit BS an der Karosserie KS des Kraftfahrzeugs FZ beweglich. Die erste Aktoreinheit AE1 ist eingerichtet, die Luftströmungsblockierungseinheit BS – wie oben in Verbindung mit 1, 2A und 2B bereits beschrieben – in radialer Richtung RR des Rades RD hin zu dem Rad RD zu einer ausgefahrenen Position und/oder weg von dem Rad RD zu einer eingefahrenen Position zu bewegen. Hierzu umfasst die erste Aktoreinheit AE1 einen Luftbehälter und einen Luftzylinder, welche ähnlich wie der Luftbehälter LB bzw. der Luftzylinder LZ der Aktoreinheit AE1 der Radlaufanordnung RA1 in 1, 2A und 2B ausgebaut sind und funktionieren. Daher wird hier die Funktionsweise des Luftbehälters und des Luftzylinders nicht näher beschrieben.
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Die zwei zweiten Aktoreinheiten AE2 sind jeweils mit einer der beiden Luftleiteinheiten LE mechanisch verbunden und lagern die jeweiligen Luftleiteinheiten LE an der Karosserie KS des Kraftfahrzeugs FZ beweglich. Die zwei zweiten Aktoreinheiten AE2 sind eingerichtet, die jeweiligen Luftleiteinheiten LE voneinander unabhängig und gegenüber den entsprechenden Rädern RD bzw. gegenüber den Drehmittelpunkten DM der entsprechenden Räder RD zu bewegen, insb. in Richtung der Raddrehachse DA der jeweiligen Räder RD bzw. in Querrichtung QR des Kraftfahrzeugs FZ zu schieben und/oder gegenüber der Raddrehachse DA der jeweiligen Räder RD bzw. gegenüber der Querrichtung QR zu neigen.
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Die Radlaufanordnung RA2 umfasst ferner eine Steuereinheit SE, welche über jeweils einen Signalausgang mit der ersten und jeweils einer den beiden zweiten Aktoreinheiten AE1, AE2 signaltechnisch verbunden ist und eingerichtet ist, diese drei Aktoreinheiten AE1, AE2 voneinander unabhängig zu steuern.
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Über einen Signaleingang ist die Steuereinheit SE ferner mit einem Signalausgang eines Fahrgeschwindigkeitssensors GS des Kraftfahrzeugs FZ elektrisch verbunden und erhält von dem Fahrgeschwindigkeitssensor GS aktuelle Fahrgeschwindigkeit des Kraftfahrzeugs FZ.
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Abhängig von der erhaltenen Fahrgeschwindigkeit des Kraftfahrzeugs FZ steuert die Steuereinheit SE die drei Aktoreinheiten AE1, AE2, so dass diese jeweils die Luftströmungsblockierungseinheit BS und die jeweiligen korrespondierenden Luftleiteinheiten LE entsprechend der erfassten Fahrgeschwindigkeit bewegen, so dass die Luftströmung in die bzw. aus den Radkasten RK und somit auch die Luftverwirbelungen in bzw. aus dem Radkasten RK bzw. an der Karosserie KS des Kraftfahrzeugs FZ reduziert werden.
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Hierzu erfasst der Fahrgeschwindigkeitssensor GS die Fahrgeschwindigkeit des Kraftfahrzeugs FZ und leitet die erfasste Fahrgeschwindigkeit an die nachgeschaltete Steuereinheit SE weiter. Die Steuereinheit SE vergleicht die erfasste Fahrgeschwindigkeit mit der oben genannten Geschwindigkeitsschwelle. Überschreitet die die erfasste Fahrgeschwindigkeit die Geschwindigkeitsschwelle, so gibt die Steuereinheit Steuersignale an die nachgeschalteten Aktoreinheiten AE1, AE2 und veranlassen diese, die Luftströmungsblockierungseinheit BS in die erste, die Luftströmung blockierende Position hinzufahren bzw. die korrespondierenden Luftleiteinheiten LE in Richtung der Raddrehachse DA aus dem Radkasten RK in eine Position außerhalb des Radkastens RK hinauszufahren, in der die Luftleiteinheiten LE die Luft an dem Rad RD vorbei entlang der Karosserie KS des Kraftfahrzeugs FZ leitet, wodurch Luftverwirbelungen an dem Rad RD bzw. an der Karosserie KS reduziert bzw. vermieden werden.
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Die zweiten Aktoreinheiten AE2 und die Luftleiteinheiten LE sind zudem derart ausgeführt, dass die Aktoreinheiten AE2 die Luftleiteinheiten LE gegenüber der Raddrehachse DA neigen, so dass die Luftleiteinheiten LE Luft von dem Rad RD und somit von einer Bremseinheit BE des Rades RD wegführen und somit die Bremseinheit BE kühlen.
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Hierzu ist ein Temperatursensor TS vorgesehen, welcher an der Bremseinheit BE des korrespondierenden Rades RD angeordnet ist und eingerichtet ist, die Temperatur an der Bremseinheit BE zu erfassen. Der Temperatursensor TS ist signalausgangsseitig mit einem weiteren Signaleingang der Steuereinheit SE elektrisch verbunden, und leitet die erfasste Temperatur an die Steuereinheit SE weiter. Die Steuereinheit SE vergleicht die übermittelte Temperatur mit einer vorgegebenen Temperaturschwelle.
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Bei Überschreiben der Temperaturschwelle durch die erfasste Temperatur gibt die Steuereinheit SE ein weiteres Signal an die zweiten Aktoreinheiten AE2 ab und veranlassen diese, die Luftleiteinheiten LE gegenüber der Raddrehachse DA zu neigen.
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Durch die Neigung stehen die beiden Luftleiteinheiten LE gegenüber dem Radkasten RK schräg. Damit führt die von der Fahrtrichtung des Kraftfahrzeugs FZ betrachtet vor dem Rad RD befindliche (schräg stehende) Luftleiteinheit LE die an der Karosserie KS vorbeiströmende Luft weg von dem korrespondierenden Radkasten RK und erzeugt somit Luftunterdruck in einem äußeren Bereich des Radkastens RK. Durch diesen Luftunterdruck strömt die warme Luft, welche mit Abwärme der Bremseinheit BE aufgeladen ist, von der Bremseinheit BE in diesen äußeren Bereich des Radkastens RK hinein. Von dort wird die warme Luft von der von der Fahrtrichtung des Kraftfahrzeugs FZ betrachtet hinter dem Rad RD befindlichen (ebenfalls schräg stehenden) Luftleiteinheit LE abgeführt. Dadurch wird die Bremseinheit BE gekühlt.
