DE102016204962A1

DE102016204962A1 - Flow guiding device, vehicle

Info

Publication number: DE102016204962A1
Application number: DE102016204962.3A
Authority: DE
Inventors: Robin Placzek; Peter Scholz; Rolf Radespiel; Carsten Othmer; Henry Bensler; Waldemar Maister
Original assignee: Volkswagen AG
Current assignee: Volkswagen AG
Priority date: 2016-03-24
Filing date: 2016-03-24
Publication date: 2017-09-28

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Strömungsleiteinrichtung (9), insbesondere für Luftströmungen an/in einem Fahrzeug (1), mit einer Strömungsleitfläche (10), die stromabwärts zumindest einen Vorsprung (8) aufweist, und mit wenigstens einem Luftleitelement (11), das dem Vorsprung (8) gegenüberliegend derart angeordnet ist, dass zwischen dem Vorsprung (8) und dem Luftleitelement (11) ein Strömungskanal (14) gebildet ist. Es ist vorgesehen, dass das Luftleitelement (11) im Querschnitt ein Flügelprofil aufweist, mit einer von dem Vorsprung (8) abgewandten Saugseite (12), einer dem Vorsprung (8) zugewandten Druckseite (13), einem stromaufwärts liegenden Anströmbereich (16) und einem stromabwärts liegenden Abströmbereich (17), und dass das Luftleitelement (11) mindestens einen Druckkanal (15) aufweist, der durch mindestens eine Strömungsöffnung (18) in der Saugseite (12) derart ausmündet, dass eine durch den Druckkanal (15) geführte Strömung in Richtung des Abströmbereichs (17) aus der Strömungsöffnung (18) austritt.The invention relates to a flow guide device (9), in particular for air flows on / in a vehicle (1), with a flow guide surface (10) having at least one projection (8) downstream, and with at least one air guide element (11) corresponding to the projection (8) is arranged opposite such that between the projection (8) and the air guide element (11) a flow channel (14) is formed. It is envisaged that the air guide element (11) has a wing profile in cross-section, with a suction side (12) facing away from the projection (8), a pressure side (13) facing the projection (8), an upstream inflow region (16) and a downstream outflow region (17), and that the air guide element (11) has at least one pressure channel (15) which opens through at least one flow opening (18) in the suction side (12) such that a through the pressure channel (15) guided flow in the direction of the outflow region (17) emerges from the flow opening (18).

Description

Die Erfindung betrifft eine Strömungsleiteinrichtung, insbesondere für Luftströmungen an und/oder in einem Fahrzeug, mit einer Strömungsleitfläche, die stromabwärts zumindest einen Vorsprung aufweist, und mit wenigstens einem Luftleitelement, das dem Vorsprung gegenüberliegend derart angeordnet ist, dass zwischen dem Vorsprung und dem Luftleitelement ein Strömungskanal gebildet ist. The invention relates to a flow-guiding device, in particular for air flows on and / or in a vehicle, having a flow-guiding surface which has at least one projection downstream, and having at least one air-guiding element which is arranged opposite to the projection such that between the projection and the air-guiding element Flow channel is formed.

Ferner betrifft die Erfindung ein Fahrzeug mit einer derartigen Strömungsleiteinrichtung. Furthermore, the invention relates to a vehicle with such a flow guide.

Strömungsleiteinrichtungen der eingangs genannten Art sind aus dem Stand der Technik bekannt. Insbesondere ist es bekannt, um beispielsweise einen Kraftstoffverbrauch zu reduzieren oder die Stabilität des Kraftfahrzeugs bei hohen Geschwindigkeiten zu verbessern, Kraftfahrzeuge mit einer oder mehreren Strömungsleiteinrichtungen, die den Strömungswiderstand verringern, zu versehen. Darüber hinaus werden derartige Strömungsleiteinrichtungen auch dazu verwendet, Luftgeräusche an Kraftfahrzeugen zu verringern. Insbesondere dienen sie dazu, einen Luftstrom derart gezielt zu leiten, dass ein unkontrolliertes Lösen des Luftstroms von dem Kraftfahrzeug vermieden wird. Flow guiding devices of the type mentioned are known from the prior art. In particular, it is known, for example, to reduce fuel consumption or to improve the stability of the motor vehicle at high speeds, to provide motor vehicles with one or more flow guides, which reduce the flow resistance. In addition, such Strömungsleiteinrichtungen are also used to reduce air noise on motor vehicles. In particular, they serve to direct an air flow in such a targeted manner that an uncontrolled release of the air flow is avoided by the motor vehicle.

So offenbart beispielsweise die Patentschrift EP 0 738 650 B1 ein Kraftfahrzeug mit einer Strömungsleiteinrichtung, die einem Radkasten des Kraftfahrzeugs zugeordnet ist, um die dort vorherrschenden Luftströme vorteilhaft zu führen. Der Radkasten selbst bildet dabei eine mehrfach gekrümmte Luftleitfläche, die somit stromabwärts einen Vorsprung bildet, um welchen die durch den Radkasten geführte Luft geführt wird. Um ein vorteilhaftes Strömungsergebnis zu erreichen, sind mehrere Luftleitelemente vorhanden, die jeweils das Ende von mehreren Kanälen bilden und derart ausgebildet sind, dass die Strömung in den einzelnen Kanälen in Richtung einer Heckleiteinrichtung mit etwa der gleichen Geschwindigkeit und mit dem gleichen Druck geführt/geleitet werden. Bei dieser Strömungsleiteinrichtung handelt es sich um eine komplexe Einrichtung, die außerdem eine an dem Rad in dem Radkasten zugeordnete Strömungserzeugungseinrichtung aufweist, die einen zusätzlichen Luftstrom erzeugt und in die zuvor genannten Kanäle führt. For example, the patent discloses EP 0 738 650 B1 a motor vehicle with a flow guide, which is associated with a wheel well of the motor vehicle to guide the prevailing there air flows advantageous. The wheel housing itself forms a multi-curved air guide surface, which thus forms downstream a projection around which the guided through the wheel arch air is guided. In order to achieve an advantageous flow result, a plurality of air guide elements are present, which each form the end of a plurality of channels and are designed such that the flow in the individual channels in the direction of a Heckleiteinrichtung with approximately the same speed and at the same pressure out / passed , This flow guide device is a complex device which also has a flow generating device associated with the wheel in the wheel well, which generates an additional air flow and leads into the previously mentioned channels.

Aus der Patentschrift DE 100 47 731 B4 ist eine weitere Strömungsleiteinrichtung bekannt, bei welcher an einer Fahrzeugseitenwand Luftführungskanäle ausgebildet sind. From the patent DE 100 47 731 B4 is another flow guide known, in which on a vehicle side wall air ducts are formed.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Strömungsleiteinrichtung der eingangs genannten Art zu schaffen, die auf einfache und kostengünstige Art und Weise eine verbesserte Luftführung insbesondere am Heckbereich eines Fahrzeugs gewährleistet. The invention has for its object to provide a flow guide of the type mentioned, which ensures a simple and inexpensive way improved airflow, especially at the rear of a vehicle.

Die der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe wird mit einer Strömungsleiteinrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Diese hat den Vorteil, dass durch einen nur geringen Zusatzaufwand das Verhalten der Luftströmung im Bereich des Radkastens und insbesondere am Heckbereich eines Fahrzeugs derart verbessert wird, dass ein unkontrolliertes Ablösen der Luftströmung von dem Fahrzeug verhindert und dadurch Geräusche reduziert, der Strömungswiderstand des Fahrzeugs verringert und die Fahrstabilität des Fahrzeugs, insbesondere bei hohen Fahrgeschwindigkeiten, erhöht werden. Dies wird erfindungsgemäß dadurch erreicht, dass das Luftleitelement im Querschnitt ein Flügelprofil aufweist, mit einer von dem Vorsprung abgewandten Saugseite, einer dem Vorsprung zugewandten Druckseite, einem stromaufwärts liegenden Anströmbereich und einem stromabwärts liegenden Abströmbereich – bei bestimmungsgemäßem Gebrauch –, und dass das Luftleitelement mindestens einen Druckkanal aufweist, der durch eine Strömungsöffnung an der Saugseite derart ausmündet, dass eine durch den Druckkanal geführte Strömung in Richtung des Abströmbereichs aus der Strömungsöffnung austritt. The problem underlying the invention is achieved with a flow guide with the features of claim 1. This has the advantage that the behavior of the air flow in the area of the wheel house and in particular at the rear of a vehicle is improved such that an uncontrolled separation of the air flow from the vehicle prevented and thereby reduces noise, reduces the flow resistance of the vehicle and by only a small overhead the driving stability of the vehicle, especially at high speeds, be increased. This is inventively achieved in that the air guide element has a wing profile in cross-section, with a side facing away from the suction side, a projection facing the pressure side, an upstream Anströmbereich and a downstream outflow - when used properly - and that the air guide at least one Pressure channel which opens out through a flow opening on the suction side such that a guided through the pressure channel flow exits in the direction of the outflow from the flow opening.

Bei der Verwendung der Strömungsleiteinrichtung an einem Fahrzeug, insbesondere an einem Kraftfahrzeug, ist unter dem Anströmbereich insoweit der in Fahrtrichtung beziehungsweise in Vorwärtsfahrtrichtung vorne liegende beziehungsweise mit der Fahrtrichtung orientierte Abschnitt und als Abströmbereich der in Fahrtrichtung hinten liegende beziehungsweise entgegen der Fahrtrichtung weisende Abschnitt des Luftleitelements zu verstehen. Die zu leitende Strömung wird dabei im Wesentlichen durch den Fahrtwind, der von dem Fahrzeug selbst erzeugt wird, gebildet. (Atmosphärische Winde und der Fahrtwind anderer Fahrzeuge können gegebenenfalls hinzutreten.) Der Luftleitkanal ist somit mit Mitteln versehen, die einen zusätzlichen Luftstrom bereitstellen oder führen, der an der Saugseite in Richtung des Abströmbereichs führt. Hierdurch wird erreicht, dass eine an der Saugseite entlanggeführte Strömung durch die zusätzliche Strömung aus der Strömungsöffnung derart beeinflusst wird, dass ein Abreißen der Strömung von dem Luftleitelement beziehungsweise von der Saugseite des Luftleitelements vermieden wird. Dadurch wird auch die Strömung, die an der Saugseite entlanggeführt wird, vorteilhaft um den Vorsprung herumgeleitet und stromabwärts des Vorsprungs in eine gewünschte Richtung gelenkt, sodass beispielsweise unerwünschte Turbulenzen am Heck des Fahrzeugs reduziert oder vermieden werden. Das Luftleitelement ist auf einfache und kostengünstige Art und Weise herstellbar und stellt daher nur einen geringen Zusatzaufwand zur Verbesserung des Strömungsverhaltens des Fahrzeugs beziehungsweise der Strömungsleiteinrichtung dar. Durch den Druckkanal kann eine aktiv oder passiv erzeugte Strömung geführt werden, um aus der Strömungsöffnung in die gewünschte Richtung auszutreten. When using the flow guiding device on a vehicle, in particular on a motor vehicle, the section in the direction of travel or in the forward direction is oriented toward or oriented toward the direction of travel and as the outflow region of the section of the air guiding element facing the direction of travel or against the direction of travel understand. The flow to be conducted is essentially formed by the airstream generated by the vehicle itself. (Atmospheric winds and the wind of other vehicles may possibly occur.) The air duct is thus provided with means that provide or lead an additional air flow, which leads on the suction side in the direction of the outflow area. It is thereby achieved that a flow along the suction side is influenced by the additional flow from the flow opening in such a way that a tearing off of the flow from the air guide element or from the suction side of the air guide element is avoided. Thereby, the flow, which is guided along the suction side, advantageously guided around the projection and directed downstream of the projection in a desired direction, so that, for example, undesirable turbulence at the rear of the vehicle can be reduced or avoided. The spoiler can be produced in a simple and cost-effective manner and therefore provides only a small additional effort to improve Flow behavior of the vehicle or the flow guide is. Through the pressure channel, an actively or passively generated flow can be performed to emerge from the flow opening in the desired direction.

Bevorzugt ist vorgesehen, dass die mindestens eine Strömungsöffnung des wenigstens einen Druckkanals in oder benachbart zu dem Anströmbereich an der Saugseite des Luftleitelements ausmündet. Dadurch wird die zusätzliche Strömung im vorderen Bereich des Luftleitelements erzeugt, sodass sie die gesamte oder nahezu die gesamte Saugseite entlang fließt beziehungsweise fließen kann. Je weiter vorne die Strömungsöffnung im Anströmbereich ausgebildet ist, desto größer wird der Nutzen der zusätzlichen Strömung, weil dadurch ein größerer Weg zur Beeinflussung der eigentlichen Strömung an der Saugseite des Luftleitelements zur Verfügung steht. It is preferably provided that the at least one flow opening of the at least one pressure channel opens into or adjacent to the inflow region on the suction side of the air guide element. As a result, the additional flow is generated in the front region of the air guide element, so that it can flow or flow along the entire or almost the entire suction side. The further forward the flow opening is formed in the inflow region, the greater the benefit of the additional flow, because a larger way to influence the actual flow on the suction side of the air guide is available.

Insbesondere mündet der Druckkanal durch die Strömungsöffnung derart aus, dass die aus der Strömungsöffnung austretende zusätzliche Strömung entlang der Saugseite des Luftleitelements fließt. Dazu sind der Druckkanal und die Strömungsöffnung insbesondere derart ausgebildet, dass der Coanda-Effekt beziehungsweise der Bernoulli-Effekt an der Saugseite des flügelförmigen Luftleitelements ausgenutzt wird. Der Austrittswinkel der zusätzlichen Strömung wird durch den Druckkanal und seine mindestens eine Strömungsöffnung somit derart beeinflusst, dass sichergestellt ist, dass die zusätzliche Strömung entlang der Saugseite fließt und sich von dieser nicht ungewollt ablöst. Dadurch werden die zuvor genannten Vorteile gewährleistet. In particular, the pressure channel opens through the flow opening in such a way that the additional flow exiting from the flow opening flows along the suction side of the air guide element. For this purpose, the pressure channel and the flow opening are in particular designed such that the Coanda effect or the Bernoulli effect on the suction side of the wing-shaped air guide element is utilized. The outlet angle of the additional flow is thus influenced by the pressure channel and its at least one flow opening in such a way that it is ensured that the additional flow flows along the suction side and does not unintentionally detach from it. This ensures the aforementioned advantages.

Gemäß einer bevorzugten Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass das Luftleitelement mehrere Druckkanäle und/oder mehrere Ausströmöffnungen aufweist, wobei die Ausströmöffnungen insbesondere gleichmäßig über die Breite des Luftleitelements verteilt angeordnet sind. Gemäß einer ersten Ausführungsform weist dabei ein Druckkanal in dem Luftleitelement mehrere Strömungsöffnungen auf, die an der Saugseite wie zuvor beschrieben austreten und insbesondere gleichmäßig beabstandet über die Breite des Luftleitelements angeordnet beziehungsweise ausgebildet sind. Dadurch wird erreicht, dass ein im Wesentlichen gleichmäßiges Strömungsverhalten über das Luftleitelement entsteht. Gemäß einer zweiten Ausführungsform ist vorgesehen, dass mehrere Druckkanäle in dem Luftleitelement ausgebildet sind, die jeweils eine oder mehrere Ausströmöffnungen aufweisen. Durch eine gleichmäßige Verteilung der Ausströmöffnungen der mehreren Druckkanäle wird ebenfalls der zuvor genannte Vorteil erreicht. Je nach Anwendungsfall ist vorgesehen, dass die Druckkanäle und/oder die Strömungsöffnungen derart ausgebildet sind, dass mehrere im Wesentlichen gleiche zusätzliche Strömungen, die insbesondere im Wesentlichen die gleiche Strömungsgeschwindigkeit und/oder den gleichen Druck aufweisen, entstehen. Alternativ ist vorgesehen, dass zumindest eine Strömungsöffnung und/oder ein Strömungskanal von mehreren Strömungsöffnungen beziehungsweise Strömungskanälen derart ausgebildet ist, dass der durch diese Strömungsöffnung geführte Strom sich von den übrigen zusätzlichen Strömungen unterscheidet, um beispielsweise der Situation gerecht zu werden, dass sich die eigentliche Strömung an der Saugseite des Luftleitelements über die Breite des Luftleitelements unterschiedlich verhält. According to a preferred embodiment of the invention, it is provided that the spoiler element has a plurality of pressure channels and / or a plurality of outflow openings, wherein the outflow openings are in particular distributed uniformly over the width of the spoiler element. According to a first embodiment, a pressure channel in the air guiding element has a plurality of flow openings which emerge on the suction side as described above and in particular are arranged or formed uniformly spaced over the width of the air guiding element. This ensures that a substantially uniform flow behavior arises via the air guide. According to a second embodiment it is provided that a plurality of pressure channels are formed in the air guide element, each having one or more outflow openings. By a uniform distribution of the outflow openings of the plurality of pressure channels, the aforementioned advantage is also achieved. Depending on the application, it is provided that the pressure channels and / or the flow openings are formed such that a plurality of substantially identical additional flows, which in particular have substantially the same flow velocity and / or the same pressure, arise. Alternatively, it is provided that at least one flow opening and / or a flow channel of a plurality of flow openings or flow channels is formed such that the guided through this flow opening flow differs from the other additional flows, for example, to meet the situation that the actual flow behaves differently on the suction side of the air guide over the width of the air guide.

Gemäß einer alternativen Ausführungsform der Erfindung ist bevorzugt vorgesehen, dass sich die Ausströmöffnung des insbesondere einen Druckkanals über die gesamte Breite des Luftleitelements schlitzförmig erstreckt. Dadurch wird ein gleichmäßiger zusätzlicher Strom erzeugt, der über die gesamte Breite des Luftleitelements wirkt und dadurch eine besonders vorteilhafte Wirkung in Bezug auf die Beeinflussung der Strömung an der Saugseite des Luftleitelements gewährleistet. Alternativ ist bevorzugt vorgesehen, dass dann, wenn nur eine Ausströmöffnung vorgesehen ist, sich diese über einen beschränkten Abschnitt der Breite des Luftleitelements insbesondere schlitzförmig erstreckt. Auch hierdurch kann bereits eine vorteilhafte Beeinflussung der Strömung an der Saugseite des Luftleitelements erreicht werden. According to an alternative embodiment of the invention, it is preferably provided that the outflow opening of the in particular one pressure channel extends slit-shaped over the entire width of the air guiding element. As a result, a uniform additional current is generated, which acts over the entire width of the air guide element and thereby ensures a particularly advantageous effect with respect to the influence of the flow on the suction side of the air guide. Alternatively, it is preferably provided that, if only one outflow opening is provided, this extends over a limited portion of the width of the air guide element in particular slit-shaped. This also already an advantageous effect on the flow on the suction side of the air guide can be achieved.

Weiterhin ist bevorzugt vorgesehen, dass der Druckkanal eintrittsseitig mit einer Strömungsquelle verbindbar/verbunden ist. Mittels der Strömungsquelle ist der durch den Druckkanal geförderte Luftstrom einstellbar. Bei der Strömungsquelle kann es sich somit beispielsweise um eine Pumpe oder eine anders gestaltete Fördereinrichtung handeln. Alternativ ist vorgesehen, dass der Druckkanal eintrittsseitig eine Eintrittsöffnung aufweist, die im Weg einer Strömung liegt, sodass die Strömung zu der Strömungsöffnung als zusätzliche Strömung weitergeleitet wird. Insofern würde der Druckkanal passiv ausgebildet sein, während bei Vorsehen der zuvor genannten Strömungsquelle eine aktive Ausbildung vorliegt. Furthermore, it is preferably provided that the pressure channel is connectable / connected on the inlet side with a flow source. By means of the flow source of the conveyed through the pressure channel air flow is adjustable. The flow source may thus be, for example, a pump or a differently configured delivery device. Alternatively, it is provided that the pressure channel has an inlet opening on the inlet side, which lies in the path of a flow, so that the flow is forwarded to the flow opening as additional flow. In this respect, the pressure channel would be formed passive, while providing the aforementioned flow source is an active training.

Gemäß einer bevorzugten Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass an der Strömungsleitfläche stromaufwärts des Vorsprungs ein weiterer Vorsprung angeordnet ist, sodass zwischen den beiden Vorsprüngen eine Vertiefung gebildet ist. Durch den stromaufwärts liegenden Vorsprung entsteht bereits stromaufwärts der Vertiefung eine Luftströmung, die sowohl in die Vertiefung hineinführt als auch an der Vertiefung vorbei und direkt dem hinteren Vorsprung zugeführt wird. Insbesondere die dem hinteren Vorsprung direkt zugeführte Strömung, die an der Vertiefung vorbei führt, wird durch die zusätzliche Strömung des Luftleitelements vorteilhaft derart beeinflusst, dass sie sich nicht schon beim Auftreffen auf den Anströmbereich des Luftleitelements von diesem löst, sondern vielmehr an der Saugseite entlangfließt. Eine derartige Luftleitfläche kann beispielsweise durch den Radkasten und/oder den Kotflügel eines Kraftfahrzeugs gebildet werden, wobei die Vertiefung durch den ein Rad des Fahrzeugs aufnehmenden Radkasten gebildet wird. Während der Fahrt kann eine Luftströmung teilweise in den Radkasten eintreten und durch diesen hindurchgeführt werden und teilweise an dem Radkasten und dem darin befindlichen Rad vorbeigeführt werden, sodass an dem in Fahrtrichtung beziehungsweise Strömungsrichtung hin liegenden Vorsprung, der durch den Radkasten beziehungsweise eine Radkastenschulter gebildet wird, die beiden Luftströme aufeinander treffen und durch das Luftleitelement wie zuvor beschrieben vorteilhaft ohne Erzeugen von Turbulenzen oder unerwünschten Strömungsabrissen in eine gewünschte Richtung gelenkt werden. According to a preferred development of the invention it is provided that a further projection is arranged on the flow guide upstream of the projection, so that a depression is formed between the two projections. By the upstream projection already created upstream of the recess, an air flow, which leads both into the recess as well as past the recess and is fed directly to the rear projection. In particular, the flow directly to the rear projection, which leads past the depression, is advantageously influenced by the additional flow of the air guiding element in such a way that it does not already impact upon the inflow region of the air guiding element this dissolves, but rather flows along the suction side. Such an air guiding surface can be formed for example by the wheel arch and / or the fender of a motor vehicle, wherein the recess is formed by the wheel housing receiving a wheel of the vehicle. During the journey, an air flow can partially enter the wheel well and be passed through it and partially past the wheel well and the wheel located therein, so that at the lying in the direction of travel or flow direction projection, which is formed by the wheel arch or a Radkastenschulter the two air streams meet and are directed by the air guide element as described above advantageous without generating turbulence or unwanted stall in a desired direction.

Das erfindungsgemäße Fahrzeug, insbesondere Kraftfahrzeug, mit den Merkmalen des Anspruchs 8 zeichnet sich durch wenigstens eine erfindungsgemäße Strömungsleiteinrichtung aus. Es ergeben sich dabei für das Fahrzeug und die Strömungen an dem Fahrzeug die bereits genannten Vorteile. Weitere Vorteile und bevorzugte Merkmale ergeben sich insbesondere aus dem zuvor Beschriebenen sowie aus den Ansprüchen. The vehicle according to the invention, in particular motor vehicle, with the features of claim 8 is characterized by at least one flow guide according to the invention. This results in the vehicle and the currents on the vehicle already mentioned advantages. Further advantages and preferred features emerge in particular from the previously described and from the claims.

Insbesondere ist vorgesehen, dass die Strömungsleitfläche von einer Fahrzeugseitenaußenwand gebildet ist. Die Strömungsleiteinrichtung dient somit zur Verringerung des Strömungswiderstands des Kraftfahrzeugs und bietet dadurch die zuvor genannten Vorteile, insbesondere in Bezug auf den Kraftstoffverbrauch sowie die Fahrstabilität des Fahrzeugs. In particular, it is provided that the flow guide surface is formed by a vehicle side outer wall. The flow guide thus serves to reduce the flow resistance of the motor vehicle and thereby offers the aforementioned advantages, in particular with regard to the fuel consumption and the driving stability of the vehicle.

Besonders bevorzugt ist vorgesehen, dass die Strömungsleitfläche von einem insbesondere hinteren Kotflügel mit einem zugeordneten Radkasten des Fahrzeugs gebildet ist. Es ergeben sich dabei die bereits genannten Vorteile. Particularly preferably, it is provided that the flow guide is formed by a particular rear fender with an associated wheel arch of the vehicle. This results in the already mentioned advantages.

Im Folgenden soll die Erfindung anhand der Zeichnung näher erläutert werden. Dazu zeigen In the following, the invention will be explained in more detail with reference to the drawing. Show this

1 eine perspektivische Darstellung eines Ausführungsbeispiels eines Kraftfahrzeugabschnitts mit einer Strömungsleiteinrichtung, 1 a perspective view of an embodiment of a motor vehicle section with a flow guide,

2A und 2B eine äußerst schematische Prinzipskizze zur Erläuterung eines Strömungsverhaltens an dem Kraftfahrzeug, und 2A and 2 B a very schematic schematic diagram for explaining a flow behavior of the motor vehicle, and

3 eine Schnittdarstellung des Ausführungsbeispiels einer vorteilhaften Strömungsleiteinrichtung des Kraftfahrzeugs gemäß 1. 3 a sectional view of the embodiment of an advantageous flow guide of the motor vehicle according to 1 ,

1 zeigt in einer perspektivischen Darstellung eine vergrößerte Abschnittsansicht eines Kraftfahrzeugs 1. Zu sehen ist dabei eine Fahrzeugseitenwand 2, und zwar auf der rechten Seite des Fahrzeugs 1 entgegen der Vorwärtsfahrtrichtung – also in Heckrichtung des Fahrzeugs 1 – gesehen. Die rechte Seitenaußenwand 2 weist einen hinteren Kotflügel 3 auf, der einen hinteren Radkasten 4 umschließt, in welchem ein hinteres Rad 5 des Kraftfahrzeugs 1 aufgenommen ist. Durch den hinteren Radkasten 4 wird eine Vertiefung 6 in der rechten Seitenaußenwand 2 gebildet. Im fahrzeugheck-seitigen Bereich des Radkastens 4 sind Strömungskanäle 14 ausgebildet. 1 shows a perspective view of an enlarged section view of a motor vehicle 1 , You can see a side wall of the vehicle 2 , on the right side of the vehicle 1 against the forward direction of travel - ie in the rear direction of the vehicle 1 - seen. The right side outer wall 2 has a rear fender 3 on, the one rear wheel arch 4 encloses in which a rear wheel 5 of the motor vehicle 1 is included. Through the rear wheel arch 4 becomes a depression 6 in the right side outer wall 2 educated. In the rear end of the wheel well 4 are flow channels 14 educated.

In einem horizontalen Schnitt gemäß der gestrichelten Linie A-A gesehen wird die Vertiefung 6 somit von zwei Vorsprüngen 7 und 8 in Strömungsrichtung begrenzt. The depression is seen in a horizontal section along the dashed line AA 6 thus of two protrusions 7 and 8th limited in the direction of flow.

2 zeigt dazu in einer stark vereinfachten Prinzip-Schnittdarstellung, bei welcher das Rad 5 aus Übersichtlichkeitsgründen nicht gezeigt ist, die horizontale Schnittansicht entlang der gestrichelten Linie A-A der 1, wobei 2A eine herkömmliche Ausbildung des Fahrzeugs 1 nach dem Stand der Technik und 2B eine vorteilhafte Ausführungsform der Erfindung zeigen. 2 shows in a much simplified principle sectional view, in which the wheel 5 is not shown for clarity, the horizontal sectional view along the dashed line AA of 1 , in which 2A a conventional training of the vehicle 1 according to the prior art and 2 B show an advantageous embodiment of the invention.

Pfeile zeigen dabei die Strömungsrichtung von an dem Fahrzeug 1 vorbeiströmendem Fahrtwind an. Die Strömung gelangt dabei teilweise in die Vertiefung 6 hinein und wird durch den stromabwärts liegenden Vorsprung 8 wieder herausgetrieben. Dort trifft sie auf den Teil der Strömung, der von dem Vorsprung 7 an der Vertiefung 6 vorbei zu dem Vorsprung 8 gelangt. Aufgrund des aus der Vertiefung 6 herausströmenden Teils wird auch die außen an der Vertiefung 6 vorbeifließende Strömung durch die aus der Vertiefung 6 kommende Strömung nach außen gedrängt, sodass die Strömung seitwärts von dem Fahrzeug abreißt und nach außen gelenkt wird. Dadurch entstehen Verwirbelungen im Heckbereich des Fahrzeugs 1, die zum einen zu störenden Fahrgeräuschen und zum anderen zu einem erhöhten Strömungswiderstand am Heck führen können. Arrows show the flow direction of the vehicle 1 passing wind. The flow passes partially into the depression 6 into and through the downstream projection 8th expelled again. There she meets the part of the current, that of the projection 7 at the recess 6 over to the projection 8th arrives. Because of the depression 6 outflowing part is also the outside of the recess 6 passing flow through the out of the depression 6 the incoming flow is forced outwards, so that the flow tears sideways from the vehicle and is directed outwards. This creates turbulence in the rear of the vehicle 1 , which can lead to a disturbing driving noise on the one hand and on the other to an increased flow resistance at the rear.

Vorteilhafterweise ist daher die im Folgenden anhand der 2B und 3 beschriebene Strömungsleiteinrichtung 9 dem Fahrzeug 1 zugeordnet. Advantageously, therefore, the below with reference to the 2 B and 3 described flow guide 9 the vehicle 1 assigned.

Die Strömungsleiteinrichtung 9 weist eine Strömungsleitfläche 10 auf, die von der Seitenwand 2 des Fahrzeugs 1 gebildet wird, wie in der Prinzip-Schnittdarstellung von 2B gezeigt. Der stromabwärts liegende Vorsprung 8 ist gekürzt ausgebildet, sodass er eine geringere Höhe als der stromaufwärts liegende Vorsprung 7 besitzt. Auf Höhe des Vorsprungs 7 ist dem Vorsprung 8 gegenüberliegend ein Luftleitelement 11 angeordnet, das im Querschnitt gesehen, wie in 2B oder auch 3 gezeigt, mit einem Flügelprofil ausgebildet ist. Das Luftleitelement The flow guide 9 has a flow guide 10 on the side wall 2 of the vehicle 1 is formed, as in the principle sectional view of 2 B shown. The downstream projection 8th is shortened, so it has a lower height than the upstream projection 7 has. At the height of the projection 7 is the lead 8th opposite an air guide 11 arranged, seen in cross section, as in 2 B or 3 shown, is formed with a wing profile. The air guide

11 ist derart ausgebildet, dass sowohl der in die Vertiefung 6 eindringende Luftstrom als auch der an der Vertiefung 6 vorbeiströmende Luftstrom in Richtung des Hecks des Fahrzeugs 1 gelenkt werden, wie durch die Strömungspfeile gezeigt. Dies soll anhand von 3 näher erläutert werden. Die verkürzte Ausführung des Vorsprungs 8 führt zu einer Entlüftungsöffnung in der stromabwärts liegenden Radhausschulter, die von dem Luftleitelement 11 begrenzt wird, sodass die Entlüftungsöffnung in den Strömungskanal 14 übergeht. 11 is formed such that both in the recess 6 penetrating airflow as well as the depression 6 passing airflow towards the rear of the vehicle 1 be steered, as shown by the flow arrows. This should be based on 3 be explained in more detail. The shortened version of the projection 8th leads to a vent in the downstream Radhausschulter, by the spoiler 11 is limited, so that the vent in the flow channel 14 passes.

3 zeigt entlang der gestrichelten Linie A-A der 1 eine Detail-Schnittansicht der Luftleiteinrichtung 9 im Bereich des Vorsprungs 8, der durch eine – den hinteren Radkasten 4 im Fahrzeugheckbereich mitbildende – Heckschürze des Fahrzeugs 1 der 1 ausgebildet wird. Das Luftleitelement 11 weist im Querschnitt das bereits genannte Flügelprofil auf, wobei eine von dem Vorsprung 8 abgewandte Seite stärker gekrümmt ist, als eine dem Vorsprung 8 zugewandte Seite. Dadurch erhält das Luftleitelement 11 eine von dem Vorsprung 8 abgewandte Saugseite 12 und eine dem Vorsprung 8 zugewandte Druckseite 13. Der Anteil der Strömung, der aus der Vertiefung 6 zurückströmt, gelangt in den Bereich zwischen Luftleitelement 11 und Vorsprung 8, der insofern einen Strömungskanal 14 bildet, und strömt zwischen Luftleitelement 11 und Vorsprung 8 hindurch. Der Anteil der Strömung, der an dem Radkasten 4 vorbeiströmt, strömt im Wesentlichen an der Außenseite und damit an der Saugseite 12 des Luftleitelements 11 vorbei. Das Luftleitelement 11 ist dabei derart geneigt ausgebildet, dass insbesondere die Luftströmung, die durch den Strömungskanal 14 geleitet wird, in Richtung des Hecks des Fahrzeugs 1 gelenkt wird. Die an der Saugseite 12 entlang fließende Strömung wird durch eine besondere Vorkehrung ebenfalls dazu gebracht, in Richtung des Hecks zu strömen, ohne sich von dem Luftleitelement 11 vorzeitig oder unkontrolliert zu lösen. 3 shows along the dashed line AA the 1 a detail sectional view of the louver 9 in the area of the projection 8th The one by one - the rear wheel arch 4 in the vehicle rear area co-forming - rear apron of the vehicle 1 of the 1 is trained. The air guide 11 has in cross section the already mentioned wing profile, wherein one of the projection 8th opposite side is more curved than a the projection 8th facing side. This gives the air guide 11 one of the projection 8th opposite suction side 12 and one the lead 8th facing pressure side 13 , The proportion of the flow coming out of the depression 6 flows back, enters the area between the air guide 11 and lead 8th , the extent a flow channel 14 forms, and flows between the air guide 11 and lead 8th therethrough. The proportion of flow at the wheel arch 4 flows past, flows essentially on the outside and thus on the suction side 12 of the air guide element 11 past. The air guide 11 is designed inclined so that in particular the air flow passing through the flow channel 14 is directed towards the rear of the vehicle 1 is steered. The on the suction side 12 along flowing flow is also caused by a special provision, to flow in the direction of the stern, without moving from the air guide 11 to solve prematurely or uncontrollably.

Dazu ist vorliegend vorgesehen, dass das Luftleitelement 11 mindestens einen Druckkanal 15 aufweist, der einendig mit einer Strömungsquelle, wie beispielsweise einer Pumpe oder einem Ventilator oder dergleichen, verbunden ist, durch das Luftleitelement 11 führt und an der Saugseite 12 des Luftleitelements 11 ausmündet. Der in Strömungsrichtung vorneliegende Bereich des Luftleitelements 11 wird im Folgenden als Anströmbereich 16 und der in Strömungsrichtung hintenliegende Bereich als Abströmbereich 17 des Luftleitelements 11 bezeichnet. Ohne weitere Vorkehrungen könnte die Strömung bereits beim Auftreffen auf das Luftleitelement 11 an dem Anströmbereich 16 dazu tendieren, sich von dem Luftleitelement 11 zu lösen. For this purpose, it is provided that the air guide 11 at least one pressure channel 15 having one end connected to a flow source, such as a pump or a fan or the like, through the air guide 11 leads and on the suction side 12 of the air guide element 11 opens. The region of the air guiding element which projects in the direction of flow 11 is hereafter referred to as inflow area 16 and the area behind in the flow direction as Abströmbereich 17 of the air guide element 11 designated. Without further precautions, the flow could already on impact with the air guide 11 at the inflow area 16 tend to move away from the air guide 11 to solve.

Um dies zu vermeiden ist eine Strömungsöffnung 18, durch welche der Druckkanal 15 an der Saugseite 12 aus dem Luftleitelement 11 ausmündet, in dem Anströmbereich 16 oder zumindest benachbart dazu ausgebildet, sodass der durch den Druckkanal 15 geführte Luftstrom am stromaufwärtigen Ende beziehungsweise Bereich des Luftleitelements 11 austritt. Die Strömungsöffnung 18 und der Druckkanal 15 sind dabei derart ausgebildet, dass der aus dem Druckkanal 15 und der Strömungsöffnung 18 ausströmende Luftstrom in Richtung des Abströmbereichs 17 gerichtet wird/ist. Dazu ist insbesondere vorgesehen, dass der letzte zu der Strömungsöffnung 18 führende Abschnitt des Druckkanals 15 in die Krümmung der Saugseite 12 weich übergeht, sodass gewährleistet ist, dass die zusätzliche aus dem Druckkanal 15 kommende Strömung entlang der Saugseite 12 fließt, ohne sich von dem Luftleitelement 11 zu lösen. Diese zusätzliche Strömung bewirkt, dass auch die außen entlang strömende Strömung mitgenommen und an dem Luftleitelement 11 entlang in Richtung des Hecks des Fahrzeugs 1 geführt wird, ohne sich von dem Luftleitelement 11 zu lösen. Es wird dabei der Coanda-Effekt oder Bernoulli-Effekt ausgenutzt, wobei der zusätzliche Luftstrahl beziehungsweise die zusätzliche Strömung einen Unterdruck an der Saugseite 12 erzeugt und damit das Ablösen der Außenströmung von dem Leitelement 11 verhindert, sodass auch die Außenströmung im Bereich stromabwärts der Vertiefung 6 um den durch die Radkastenschulter gebildeten Vorsprung 8 herum umgelenkt wird. To avoid this is a flow opening 18 through which the pressure channel 15 on the suction side 12 from the air guide 11 opens out, in the Anströmbereich 16 or at least adjacent to it, so that through the pressure channel 15 guided air flow at the upstream end or region of the air guide element 11 exit. The flow opening 18 and the pressure channel 15 are designed such that the from the pressure channel 15 and the flow opening 18 outflowing air flow in the direction of the outflow area 17 is / is. For this purpose, it is provided in particular that the last to the flow opening 18 leading section of the pressure channel 15 in the curvature of the suction side 12 soft transitions, so that ensures that the additional from the pressure channel 15 coming flow along the suction side 12 flows without moving from the air guide 11 to solve. This additional flow causes the flow flowing along the outside along and on the air guide element 11 along towards the rear of the vehicle 1 is guided, without moving from the air guide 11 to solve. It is the Coanda effect or Bernoulli effect exploited, with the additional air jet or the additional flow a negative pressure on the suction side 12 generates and thus the detachment of the outer flow of the guide element 11 prevents, so also the outside flow in the area downstream of the depression 6 around the ledge formed by the wheel arch shoulder 8th is deflected around.

Durch die vorteilhafte Ausführung wird die Strömung stromabwärts des Radkastens 4 kontrolliert umgelenkt und damit die aerodynamische Leistung des Fahrzeugs 1 verbessert. Insbesondere wird dadurch der Strömungswiderstand des Fahrzeugs reduziert, insbesondere weil dadurch störende Turbulenzen am Heck des Fahrzeugs 1 verhindert werden. Due to the advantageous embodiment, the flow is downstream of the wheel house 4 controlled deflected and thus the aerodynamic performance of the vehicle 1 improved. In particular, the flow resistance of the vehicle is thereby reduced, in particular because disturbing turbulences at the rear of the vehicle 1 be prevented.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

1 1: Fahrzeug vehicle
2 2: Fahrzeugseitenaußenwand Side of the vehicle outer wall
3 3: Kotflügel fender
4 4: Radkasten wheel well
5 5: Rad wheel
6 6: Vertiefung deepening
7 7: Vorsprung head Start
8 8th: Vorsprung head Start
9 9: Strömungsleiteinrichtung flow guide
1010: Strömungsleitfläche flow guide
1111: Luftleitelement air guide
1212: Saugseite suction
1313: Druckseite pressure side
1414: Strömungskanal flow channel
15 15: Druckkanal pressure channel
1616: Anströmbereich inflow
1717: Abströmbereich outflow region
1818: Strömungsöffnung flow opening

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

EP 0738650 B1 [0004]
DE 10047731 B4 [0005]

Claims

Flow guiding device ( 9 ), in particular for air flows on / in a vehicle ( 1 ), with a flow guide ( 10 ), the downstream at least one projection ( 8th ), and with at least one air guide element ( 11 ), which is the lead ( 8th ) is arranged opposite so that between the projection ( 8th ) and the air guiding element ( 11 ) a flow channel ( 14 ) is formed, characterized in that the air guide element ( 11 ) has a wing profile in cross-section, with one of the projection ( 8th ) facing away suction side ( 12 ), one the projection ( 8th ) facing the pressure side ( 13 ), an upstream inflow region ( 16 ) and a downstream outflow area ( 17 ), and that the air guiding element ( 11 ) at least one pressure channel ( 15 ), which through at least one flow opening ( 18 ) in the suction side ( 12 ) such that one through the pressure channel ( 15 ) guided flow in the direction of the outflow area ( 17 ) from the flow opening ( 18 ) exit.

Flow guiding device according to the preceding claim, characterized in that the at least one flow opening ( 18 ) of the at least one pressure channel ( 15 ) in or adjacent to the inflow region ( 16 ) on the suction side ( 12 ).

Flow guiding device according to one of the preceding claims, characterized in that the pressure channel ( 15 ) through the flow opening ( 18 ) opens out in such a way that from the flow opening ( 18 ) exiting flow along the suction side ( 12 ) of the air guiding element ( 11 ) flows.

Flow guiding device according to one of the preceding claims, characterized in that the air guiding element ( 11 ) several pressure channels ( 15 ) and / or multiple outflow openings ( 18 ), wherein the flow openings ( 18 ) in particular uniformly over the width of the air guide element ( 11 ) are arranged distributed.

Flow guiding device according to one of claims 1 to 3, characterized in that the flow opening ( 18 ) over the entire width of the air guide element ( 11 ) extends in a slot shape.

Flow guiding device according to one of the preceding claims, characterized in that the pressure channel ( 15 ) is connectable / connected on the inlet side with a flow source.

Flow guiding device according to one of the preceding claims, characterized in that on the flow guide surface ( 10 ) upstream of the projection ( 8th ) another advantage ( 7 ) is arranged so that between the two projections ( 7 , 8) a depression ( 6 ) is formed.

Vehicle ( 1 ), in particular a motor vehicle, with at least one flow guiding device ( 9 ) according to any one of the preceding claims.

Vehicle according to claim 8, characterized in that the flow guide surface ( 10 ) from a vehicle side outer wall ( 2 ) is formed.

Vehicle according to claim 8 or 9, characterized in that the flow guide surface ( 10 ) of a particular rear fender ( 3 ) with an associated wheel house ( 3 ) of the vehicle ( 1 ) is formed.