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Die Erfindung betrifft eine Luftleitvorrichtung für ein Kraftfahrzeug, insbesondere für einen Kraftwagen, gemäß dem Oberbegriff von Patentanspruch 1.
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Eine solche Luftleitvorrichtung für ein Kraftfahrzeug, insbesondere für einen Kraftwagen, ist beispielweise bereits der
DE 10 2013 107 974 A1 als bekannt zu entnehmen. Die Luftleitvorrichtung umfasst eine Stelleinrichtung, welche zwischen einer Schließstellung und wenigstens einer Offenstellung verstellbar ist. In der Schließstellung verschließt beziehungsweise versperrt die Stelleinrichtung zumindest einen Teilbereich einer von Luft durchströmbaren Durchströmöffnung, über welche wenigstens eine Komponente des Kraftfahrzeugs mit der die Durchströmöffnung durchströmenden Luft versorgbar ist. In der Offenstellung gibt die Stelleinrichtung den Teilbereich frei. Somit kann in der Schließstellung keine Luft durch den Teilbereich beziehungsweise durch die Durchströmöffnung insgesamt strömen. In der Offenstellung jedoch kann Luft, beispielweise bei einer Vorwärtsfahrt des Kraftfahrzeugs, durch den Teilbereich beziehungsweise durch die Durchströmöffnung insgesamt strömen, sodass beispielweise die die Durchströmöffnung durchströmende Luft die Komponente an- und umströmen kann.
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In der Schließstellung kann eine An- und Umströmung der Komponente mit Luft gegenüber der Offenstellung verringert oder aufgehoben werden. Hierdurch kann in der Schließstellung im Vergleich zur Offenstellung eine Luftwiderstandsreduzierung des Kraftfahrzeugs realisiert werden. Es hat sich jedoch gezeigt, dass die Schließstellung zwar zu einer Luftwiderstandsreduzierung führt, jedoch gleichzeitig zu einer ungünstigen Umströmung zumindest eines Teilbereichs des Kraftfahrzeugs führen kann. Hierdurch kann ein Teil der Luftwiderstandsreduzierung aufgehoben werden.
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Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, eine Luftleitvorrichtung der eingangs genannten Art derart weiterzuentwickeln, dass eine besonders vorteilhafte Aerodynamik realisiert werden kann.
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Diese Aufgabe wird durch eine Luftleitvorrichtung mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen mit zweckmäßigen Weiterbildungen der Erfindung sind in den übrigen Ansprüchen angegeben.
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Um eine Luftleitvorrichtung der im Oberbegriff des Patentanspruchs 1 angegebenen Art derart weiterzuentwickeln, dass sich eine besonders vorteilhafte Aerodynamik realisieren lässt, ist es erfindungsgemäß vorgesehen, dass die Luftleitvorrichtung wenigstens einen Luftkanal aufweist. Der Luftkanal kann beispielsweise zumindest in der Schließstellung der Stelleinrichtung an die Stelleinrichtung angrenzen, oder der Luftkanal kann entkoppelt von der beispielsweise als Jalousie ausgebildeten Luftleitvorrichtung eingestellt, insbesondere geregelt, werden. Ferner ist der Luftkanal von Luft, die in der Schließstellung die Stelleinrichtung anströmt, durchströmbar. Dabei gibt die Stelleinrichtung den Luftkanal in der Schließstellung frei, sodass Luft, die beispielweise bei einer Vorwärtsfahrt oder aber im Stand des insbesondere als Personenkraftwagen ausgebildeten Kraftwagens die sich in der Schließstellung befindende Stelleinrichtung anströmt, von der Stelleinrichtung, insbesondere in Richtung des Luftkanals, abbeziehungsweise umgelenkt wird und daraufhin den Luftkanal durchströmt. Die Schließeinrichtung verhindert in ihrer Schließstellung, dass Luft durch den Teilbereich der Durchströmöffnung, insbesondere durch die Durchströmöffnung insgesamt, hindurchströmen kann. Da der Luftkanal zumindest in der Schließstellung der Schließeinrichtung an die Schließeinrichtung angrenzt, und da die Schließeinrichtung den Luftkanal in der Schließstellung freigibt, strömt die Luft, die mittels der sich in der Schließstellung befindenden Stelleinrichtung daran gehindert wird, durch die Durchströmöffnung zu strömen, nicht durch die Durchströmöffnung, sondern durch den Luftkanal, welcher als Luftleitkanal fungiert und somit die den Luftkanal durchströmende Luft gezielt, definiert und strömungsgünstig leitet beziehungsweise leiten kann.
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In der Offenstellung jedoch gibt die Schließeinrichtung die Durchströmöffnung frei, und die Schließeinrichtung versperrt beziehungsweise verschließt den Luftkanal, insbesondere vollständig oder nur teilweise, sodass Luft gezielt und definiert durch die Durchströmöffnung hindurchströmen und somit zu der Komponente strömen kann. Da beispielweise in der Schließstellung der Schließeinrichtung mittels der Schließeinrichtung Luft daran gehindert wird, zumindest durch den Teilbereich, insbesondere durch die gesamte Durchströmöffnung, zu strömen, ist eine Versorgung der Komponente mit Luft in der Schließstellung gegenüber der Offenstellung reduziert, insbesondere aufgehoben. Hierdurch kann im Vergleich zur Offenstellung eine Luftwiderstandsreduktion bewirkt werden. Üblicherweise ergibt sich durch die geschlossene und auch als Luftregelsystem bezeichnete Stelleinrichtung eine ungünstige Umströmung zumindest eines Bereichs des Kraftfahrzeugs, insbesondere dessen Fahrzeugfront, sodass ein Teil der bewirkbaren Luftwiderstandsreduktion aufgehoben wird. Die bedeutet, dass mittels üblicher Stelleinrichtungen das volle Potential der bewirkbaren Luftwiderstandsreduktion nicht ausgeschöpft werden kann.
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Die der Erfindung zugrunde liegende Idee ist nun, mittels der Schließeinrichtung nicht einfach nur die Durchströmöffnung zu versperren, sondern gleichzeitig mit der Versperrung der Durchströmöffnung eine vorteilhafte Umströmungssituation, das heißt eine besonders vorteilhafte Umströmung des zuvor genannten Bereichs zu ermöglichen. Dies wird dadurch realisiert, dass die Schließeinrichtung in ihrer Schließstellung den Luftkanal freigibt, sodass eine bedarfsgerechte Strömung der den Luftkanal durchströmenden Luft realisiert werden kann. Die den Luftkanal durchströmende Luft kann beispielweise bedarfsgerecht zu wenigstens einer oder mehreren, von der zuvor genannten Komponente unterschiedlichen anderen Komponenten geleitet werden. Insbesondere kann beispielweise die den Luftkanal durchströmende Luft genutzt werden, um wenigstens eine Bremse zu kühlen.
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Insgesamt ist erkennbar, dass die erfindungsgemäße Luftleitvorrichtung, insbesondere die Stelleinrichtung, primär die Funktion hat, die Durchströmöffnung zumindest teilweise, insbesondere zumindest überwiegend oder vollständig, zu verschließen, um in der Schließstellung gegenüber der Offenstellung eine Versorgung der Komponente mit Luft zumindest zu reduzieren, insbesondere aufzuheben. Jedoch kommt der Stelleinrichtung beziehungsweise der Luftleitvorrichtung zumindest eine weitere Funktion insbesondere als Nebenfunktion zu. Im Rahmen dieser Nebenfunktion wird durch das Verschließen der Durchströmöffnung der Luftkanal freigegeben, mittels welchem die Luft, die in der Schließstellung der Schließeinrichtung diese anströmt, gezielt, definiert und strömungsgünstig geführt werden kann. Die Nebenfunktion besteht somit beispielweise in einer gezielten Kanalisierung der Luft, die die sich in der Schließstellung befindenden Stelleinrichtung anströmt und somit an der Durchströmung der auch als Lufteinlass bezeichneten Durchströmöffnung gehindert wird. Mittels dieser Kanalisierung kann eine bedarfsgerechte Optimierung einer Um- und Durchströmung wenigstens einer weiteren, anderen Komponente realisiert werden. Insgesamt ist eine bedarfsgerechte Optimierung des Luftwiderstands sowie von Auftrieben und Kühlungsanforderungen möglich, um beispielweise wenigstens einen oder mehrere Kühler, wenigstens einen oder mehrere Bremsen und/oder andere beziehungsweise weitere Komponenten bedarfsgerecht mit Luft zu versorgen. Durch Versorgen der jeweiligen Komponente mit der Luft kann diese Komponente beispielsweise gekühlt werden.
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Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung eines bevorzugten Ausführungsbeispiels sowie anhand der Zeichnung. Die vorstehend in der Beschreibung genannten Merkmale und Merkmalskombinationen sowie die nachfolgend in der Figurenbeschreibung genannten und/oder in der einzigen Figur alleine gezeigten Merkmale und Merkmalskombinationen sind nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar, ohne den Rahmen der Erfindung zu verlassen.
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Die Zeichnung zeigt in der einzigen Fig. schematische Draufsichten einer erfindungsgemäßen Luftleitvorrichtung für ein Kraftfahrzeug.
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Die einzige Fig. zeigt in schematischen Draufsichten eine Luftleitvorrichtung 10 für einen Kraftwagen, insbesondere für einen Personenkraftwagen. In der Fig. ist von dem Personenkraftwagen dessen Front 12 erkennbar, die bei einer Vorwärtsfahrt des Kraftfahrzeugs von Luft angeströmt und umströmt wird. Diese An- und Umströmung der Front 12 mit Luft ist in der Fig. durch Stromlinien 14 veranschaulicht. Ferner sind in der Fig. seitliche Radhäuser 16 des Kraftfahrzeugs erkennbar, in denen jeweilige Vorderräder 18 des Kraftfahrzeugs jeweils zumindest teilweise aufgenommen sind. Wie im Folgenden noch genauer erläutert wird, ist die bezogen auf die Bildebene der Fig. links dargestellte Luftleitvorrichtung 10 geöffnet, wobei die bezogen auf die Bildebene der Fig. rechte Luftleitvorrichtung 10 geschlossen ist.
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Aus der Fig. ist erkennbar, dass die Luftleitvorrichtung 10 eine auch als Einlass oder Lufteinlass bezeichneten Durchströmöffnung 20 zugeordnet ist, wobei die Luftleitvorrichtung 10 beispielweise in der Durchströmöffnung 20, welche an sich von Luft durchströmbar ist, angeordnet ist. Die Durchströmöffnung 20 ist insbesondere in einem vorderen Radlauf des Kraftfahrzeugs angeordnet. In dem Radlauf beziehungsweise in der Durchströmöffnung 20 ist ein als Wärmetauscher ausgebildeter Kühler 22 angeordnet, welcher auch als Radlaufkühler bezeichnet wird. Der Kühler 22 ist eine Komponente, welche genutzt wird, um ein den Kühler 22 durchströmendes Fluid zu kühlen. Hierzu erfolgt ein Wärmeübergang von dem Fluid über den Kühler 22 an die Luft, die durch die Durchströmöffnung 20 strömt und dabei den Kühler 22 an- und umströmt. Dies bedeutet, dass der Kühler 22 mit der die Durchströmöffnung 20 durchströmenden Luft versorgt werden kann, wobei die Luftleitvorrichtung 10 genutzt wird, um die Versorgung des Kühlers 22 mit Luft bedarfsgerecht einstellen zu können.
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Hierzu umfasst die Luftleitvorrichtung 10 eine Stelleinrichtung 24, welche zwischen einer zumindest einen Teilbereich der von Luft durchströmbaren Durchströmöffnung 20 verschließenden Schließstellung S und wenigstens einer den Teilbereich freigebenden Offenstellung O verstellbar ist. Hierzu kann die Stelleinrichtung 24 beispielweise einzelne Lamellen 26 umfassen, welche beispielsweise eigensteif sein und/oder eine flächige beziehungsweise gradlinige Form aufweisen können. Die Form der Lamellen 26 kann jedoch beliebig sein. Die Stelleinrichtung 24 beziehungsweise die Lamellen 26 befinden sich in Strömungsrichtung der die Durchströmöffnung 20 durchströmenden Luft vor dem Kühler 22 und können insbesondere relativ zu dem Kühler 22 bewegt, insbesondere verschwenkt, werden. Durch Verschwenken der Lamellen 26 kann die Stelleinrichtung 24 zwischen der Schließstellung S und der Offenstellung O verstellt, insbesondere bewegt, werden.
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Wie aus der Fig. erkennbar ist, verschließt die Stelleinrichtung 24 die Durchströmöffnung 20 in der Schließstellung S zumindest überwiegend oder vollständig, sodass in der Schließstellung S keine Luft mehr durch die Durchströmöffnung 20 hindurchströmenden kann, gegebenenfalls bis auf etwaige, technisch bedingte Leckagen. Somit ist die Versorgung des Kühlers 22 in der Schließstellung S gegenüber der Offenstellung O zumindest reduziert oder gar aufgehoben.
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Befindet sich die Stelleinrichtung 24 in der Schließstellung S, und fährt das Kraftfahrzeug vorwärts, so strömt Luft gegen die geschlossene Stelleinrichtung 24. Durch das Schließen der auch als Luftregelsystem (LRS) bezeichneten Stelleinrichtung 24 wird zwar die Versorgung des Kühlers 22 mit Luft gegenüber der Offenstellung O zumindest reduziert, wodurch eine Luftwiderstandsreduktion gegenüber der Offenstellung O bewirkt werden kann, jedoch kann sich auch durch das geschlossene Luftregelsystem eine ungünstige Umströmung der Front 12 ergeben, falls keine entsprechenden Gegenmaßnahmen getroffen sind. Bei dieser ungünstigen Umströmung, zu der es insbesondere bei herkömmlichen Luftleitvorrichtungen kommt, bilden sich an Konturen, die aus der Verstellung der Stelleinrichtung 24 aus der Offenstellung O in die Schließstellung S resultieren, ungünstige Strömungsverhältnisse, die durch ungünstige Druckverteilung beziehungsweise Strömungsablösungen zu Luftwiderstandserhöhungen führen können. Außerdem kann die Auftriebsverteilung negativ beeinflusst werden. Somit wird die bewirkbare Luftwiderstandsreduktion zum Teil aufgehoben.
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Um dies zu vermeiden, weist die Luftleitvorrichtung 10 wenigstens einen oder vorliegend mehrere Luftkanäle 28 auf, dies sich zumindest in der Schließstellung S an die Stelleinrichtung 24 anschließen. Mit anderen Worten grenzen die Luftkanäle 28 zumindest in der Schließstellung S an die Stelleinrichtung 24 an. Die Stelleinrichtung 24 gibt in der Schließstellung S die Luftkanäle 28 frei, sodass Luft, die beispielweise bei einer Vorwärtsfahrt des Kraftfahrzeugs die sich in der Schließstellung S befindende Stelleinrichtung 24 anströmt, von der sich in der Schließstellung S befindenden Stelleinrichtung 24 abströmen, zu den Luftkanälen 28 strömen und diese durchströmen kann. Mit anderen Worten sind die Luftkanäle 28 von in der Schießstellung S die Stelleinrichtung 24 anströmende Luft durchströmbar und in der Schließstellung S von der Stelleinrichtung 24 freigegeben. In der Offenstellung O jedoch verschließt oder versperrt die Stelleinrichtung 24 die Luftkanäle 28, sodass in der Offenstellung O keine Luft durch die Luftkanäle 28 strömen kann. Somit kann in der Schließstellung S Luft daran gehindert werden, durch die Durchströmöffnung 20 und somit zu dem Kühler 22 zu strömen, wobei die Luft mittels der Luftkanäle 28 gezielt und strömungsgünstig geführt wird. In der Offenstellung O kann Luft durch die freigegebenen Durchströmöffnung 20 hindurchströmen und wird - da die Luftkanäle 28 verschlossen sind - definiert und gezielt zu dem Kühler 22 geführt, sodass eine hohe Kühlleistung realisiert werden kann.
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Durch das Freigeben der Luftkanäle 28 kann eine bedarfsgerechte Nutzung des vorhandenen Druckpotentials zur Kanalisierung der Luft, insbesondere deren Strömung, genutzt werden. Insbesondere kann der jeweilige Luftkanal 28 als Auslasskanal genutzt werden, um einen besonders geringen Luftwiderstandsbeiwert beziehungsweise einen besonders geringen Luftwiderstand zu realisieren. Um eine übermäßige Versorgung des Kühlers 22 in der Schließstellung S trotz des Freigebens der Luftkanäle 28 zu vermeiden, ist es ferner vorzugsweise vorgesehen, dass die den jeweiligen Luftkanal 28 durchströmende Luft den Kühler 22 umgeht, sodass die Luft, die durch den Luftkanal 28 strömt, den Kühler 22 nicht an- und umströmt.
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Alternativ oder zusätzlich kann der jeweilige Luftkanal 28 genutzt werden, um die den jeweiligen Luftkanal 28 durchströmende Luft zu einer von dem Kühler 22 unterschiedlichen, weiteren Komponenten wie beispielweise eine Bremse zu führen, sodass die den Luftkanal 28 durchströmende Luft als Bremsluftkühlung, das heißt zur Kühlung der Bremse genutzt werden kann. Somit kann die Bremse gekühlt werden, obwohl die Stelleinrichtung 24 geschlossen ist. Alternativ oder zusätzlich kann eine gezielte Entlüftung in das Radhaus 16 und/oder einen Stoßfänger und/oder einen Unterboden realisiert werden, sodass der Luftwiderstand besonders gering gehalten werden kann. Insbesondere kann durch diese gezielte Entlüftung der Auftriebsbeiwert beziehungsweise ein Auftrieb, insbesondere einer Vorderachse, besonderes gering gehalten werden. Mit anderen Worten können beispielweise durch die Luftkanäle 28 und deren Freigeben unerwünschte Auftriebserhöhungen oder -verringerungen vermieden werden.
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Um eine besonders vorteilhafte und strömungsgünstige Führung der Luft in der Schließstellung S zu realisieren, begrenzt die Stelleinrichtung 24 in der Schließstellung S zumindest einen stromauf wenigstens eines der Luftkanäle 28 angeordneten Kanal 30 zumindest teilweise, wobei über den Kanal 30 der wenigstens eine Luftkanal 28 mit Luft versorgbar ist. Somit kann zumindest ein Teil der die Stelleinrichtung 24 in der Schließstellung S anströmenden Luft gezielt und strömungsgünstig mittels des Kanals 30 zu dem und insbesondere in den Luftkanal 28 geführt werden.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 102013107974 A1 [0002]
