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Die Erfindung betrifft eine Windleiteinrichtung für ein Kraftfahrzeug zum Beeinflussen, insbesondere Umlenken und/oder Beschleunigen, eines Luftstroms sowie ein Kraftfahrzeug, insbesondere Cabriolet-Fahrzeug, mit einer solchen Windleiteinrichtung.
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Aus der
DE 10 2010 055 578 A1 geht eine lamellenartige Windleiteinrichtung für ein Cabriolet-Fahrzeug hervor, welche sich quer zu einer Vorwärts-Fahrtrichtung in einem Bereich der Windschutzscheibe, insbesondere an einer Oberkante eines vorderen Dachquerträgers, nahezu über die gesamte Breite des Fahrzeugs erstreckt. Diese Windleiteinrichtung dient dazu, einen aus einem Fahrtwind resultierenden Luftstrom beim Fahren mit offenem Verdeck über eine Fahrgastzelle hinaus abzulenken, sodass ein Einwirken des Luftstroms auf einen Fahrer und/oder Fahrgäste in der Fahrgastzelle, insbesondere in einem Fond des Fahrzeugs, reduziert ist. Dabei wird der Luftstrom von einem hohlprofilartigen Anströmelement düsenähnlich ausgerichtet und durch dieses hindurch auf ein in dem Anströmelement beweglich gelagertes Luftströmungsleitelement geführt. Das Luftströmungsleitelement weist ein asymmetrisches Strömungsprofil auf, sodass sich auf der Unterseite des Luftströmungsleitelements höhere Luftgeschwindigkeiten ausbilden als auf der Oberseite. Dies hat zur Folge, dass der sich hinter dem Luftströmungsleitelement vereinigende Luftstrom in Richtung nach oben abgelenkt wird.
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Des Weiteren geht auch aus der
DE 10 2015 015 206 A1 eine lamellenartige Windleiteinrichtung hervor, bei der zum Zwecke der Reduzierung der Geräuschentwicklung an einer Vorderkante der Windleiteinrichtung, an welcher störende Pfeiftöne entstehen können, an einer Unterseite in einem vorderen Bereich der Windleiteinrichtung eine Oberfläche der Windleiteinrichtung mit einem rauen Stoff, insbesondere einem Faserstoffband, bedeckt wird. Dieser mit Stoff abgedeckte Bereich befindet sich in einem an die Vorderkante anschließenden Randbereich der Unterseite, sodass in dem Bereich, in welchem die Windgeräusche entstehen, auch das Mittel vorgesehen ist, welches die Windgeräusche reduziert. Hierbei spielt die raue Stoffoberfläche eine entscheidende Rolle, da damit der Strömungswiderstand des Profils erhöht wird, wobei Druckkräfte und daraus resultierende Geräusche aufgrund der Flexibilität des Stoffes vermieden sind.
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Wie in
DE 10 2006 023 912 A1 ausführlich erläutert, ist es bei bekannten Windleiteinrichtungen zusätzlich möglich und oftmals vorgesehen, dass diese in zumindest zwei verschiedene Funktionsstellungen verstellbar ausgebildet sind. In einer ersten, angelenkten Funktionsstellung der Windleiteinrichtung liegt diese dicht an dem Fahrzeug, insbesondere am Dachrahmen des Fahrzeugs, an. In diesem Zustand ist die Windleiteinrichtung in Bezug auf ihre Funktion, nämlich das Umlenken und/oder Beeinflussen einer Strömungsrichtung, im Wesentlichen inaktiv. Insgesamt weist ein Kraftfahrzeug mit einer Windleiteinrichtung in dieser ersten Funktionsstellung einen geringen Strömungswiderstand auf, da sich die Windleiteinrichtung aerodynamisch an das Kraftfahrzeug beziehungsweise dessen Außenhaut anschmiegt. In einer zweiten Funktionsstellung ist die Windleiteinrichtung in eine angehobene Stellung in einem Abstand zu der Windschutzscheibe und/oder dem Dachrahmen des Kraftfahrzeugs vorgesehen. In dieser zweiten Funktionsstellung wird die Windleiteinrichtung von dem Luftstrom ober- und unterseitig umströmt, sodass eine Beeinflussung des Luftstroms einstellbar ist. Der Fahrer und/oder die Fahrgäste eines solchen Kraftfahrzeugs können beim Fahren mit offenem Verdeck die Windleiteinrichtung in die zweite Funktionsstellung verbringen, um die Geräuschentwicklung aufgrund einer Luftströmung beim Fahren mit offenem Verdeck und einen Luftzug insbesondere in einem Kopfbereich des Fahrer beziehungsweise der Fahrgäste zu minimieren, indem die Windleiteinrichtung den Luftstrom derart beeinflusst, insbesondere umlenkt, dass der Luftstrom aus der Fahrgastzelle zumindest teilweise herausgehalten wird. Beim Fahren mit geschlossenem Verdeck ist es dagegen aus aerodynamischen Gründen effizienter, die Windleiteinrichtung in die erste Funktionsstellung zu verlagern, sodass der Strömungswiderstand des Fahrzeugs minimal ist.
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Auch wenn die bekannten Luftleiteinrichtungen die Geräuschentwicklung beim Fahren mit offenem Verdeck reduzieren können, hat sich gezeigt, dass diese dennoch häufig nicht optimal ist. Insbesondere sind die Gestaltungsspielräume bei der Dimensionierung von Windleiteinrichtungen gering, da aus Sicherheitsgründen und/oder gesetzlichen Vorgaben bestimmte Grenzwerte, insbesondere Mindestradien im Bereich der Kanten, eingehalten werden müssen, sodass aber die Geräuschentwicklung und die Beeinflussung des Luftstroms nicht optimal sind. Aufgrund der eingehaltenen Grenzwerte sind scharfe Kanten, welche zu Verletzungen führen können, zwar vermieden, jedoch ist es bei bekannten Windleiteinrichtungen dadurch nicht möglich, die Geräuschentwicklung weiter zu reduzieren, ohne dass die Sicherheit ebenfalls reduziert würde.
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Aufgabe der Erfindung ist es, eine Windleiteinrichtung und ein Kraftfahrzeug mit einer solchen Windleiteinrichtung zu schaffen, wobei die genannten Nachteile vermieden werden. Insbesondere ist es Aufgabe der Erfindung, eine Windleiteinrichtung zu schaffen, bei welcher die Geräuschentwicklung möglichst gering, zugleich die Sicherheit möglichst hoch und der Luftstrom derart beeinflusst ist, dass er aus der Fahrgastzelle herausgehalten ist.
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Die Aufgabe wird gelöst, indem die Gegenstände der unabhängigen Ansprüche geschaffen werden. Vorteilhafte Ausgestaltungen ergeben sich aus den Unteransprüchen.
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Die Windleiteinrichtung weist ein erstes Strömungsleitelement auf, welches eine erste Festigkeit aufweist und quer zu einer Vorwärts-Fahrtrichtung des Kraftfahrzeugs zur Anordnung vorgesehen, insbesondere in einem montierten Zustand angeordnet, ist, wobei die Windleiteinrichtung zum Beeinflussen des Luftstroms ein Strömungsprofil aufweist, welches in eine Strömungsrichtung von dem Luftstrom umströmt wird, wobei ein sich in Strömungsrichtung an das erste Strömungsleitelement vorzugsweise unmittelbar anschließendes zweites Strömungsleitelement vorgesehen ist, welches zumindest abschnittsweise, vorzugsweise vollständig, eine zweite Festigkeit aufweist, wobei dessen Festigkeit geringer ist als die des ersten Strömungsleitelements. Mithilfe dieser Windleiteinrichtung ist der sichere und/oder zulässige Gestaltungsspielraum bei der Dimensionierung vergrößert. Auch ist die Geräuschentwicklung gegenüber herkömmlichen Windleiteinrichtungen reduziert und die Beeinflussung des Luftstroms verbessert. Zudem ist die von dieser Windleiteinrichtung ausgehende Verletzungsgefahr verringert und damit die Sicherheit für Fahrer, Fahrgäste und Verkehrsteilnehmer erhöht.
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Die beiden - in Anströmrichtung des im Fahrbetrieb wirkenden Luftstroms gesehen - hintereinander angeordneten Strömungsleitelemente sind vorzugsweise aus unterschiedlichen Materialien, jeweils vorzugsweise einem Kunststoff oder Kunststoffgemisch, hergestellt, um die unterschiedlichen Festigkeiten zu realisieren. Grundsätzlich ist es jedoch auch möglich, dass beide Strömungsleitelemente aus dem gleichen Material hergestellt sind. In diesem Fall ist die unterschiedliche Festigkeit der beiden Strömungsleitelemente durch konstruktive Maßnahmen, beispielsweise unterschiedliche Profildicke und/oder entsprechende Aussparung, Hohlräume oder dergleichen, herzustellen.
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Unter einem Strömungsleitelement wird hier insbesondere ein Element verstanden, welches ausgebildet und eingerichtet ist, um einen Luftstrom gezielt zu beeinflussen, insbesondere umzulenken und/oder zu beschleunigen. Das erste Strömungsleitelement ist vorzugsweise als Anströmelement ausgebildet, welches - bei Beaufschlagung der Windleiteinrichtung mit dem Luftstrom - in Strömungsrichtung vor dem zweiten Strömungsleitelement angeordnet ist und somit vor dem zweiten Strömungsleitelement, insbesondere zuerst, mit dem Luftstrom in Kontakt kommt, also angeströmt wird. Das zweite Strömungsleitelement ist vorzugsweise als Strömungslippe, insbesondere Sicherheitslippe ausgebildet.
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Unter einer Strömungsrichtung wird hier insbesondere eine Richtung verstanden, in die ein Luftstrom relativ zu dem insbesondere fahrenden Kraftfahrzeug strömt. Dieser Luftstrom und die damit verbundene Strömungsrichtung setzen sich somit zumindest aus einem aus der Fahrgeschwindigkeit resultierenden Fahrtwind und einem Umgebungswind zusammen. Zusätzlich ist es möglich, dass der Luftstrom von einer Oberfläche des Kraftfahrzeugs, insbesondere der Windschutzscheibe, in vertikale Richtung abgelenkt wird. Somit ist die Strömungsrichtung zumindest in Oberflächennähe zu dem Kraftfahrzeug im Wesentlichen parallel zu der Oberfläche ausgerichtet. Mit größerem Abstand zu der Oberfläche wird der Einfluss einer vertikalen Richtungsbeeinflussung geringer. Für eine Windleiteinrichtung in einer gegenüber der Oberfläche angehobenen, aktiven Funktionsstellung ist die vertikale Richtungsbeeinflussung vorzugsweise Null.
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Besonderes bevorzugt entspricht die Vorwärtsfahrtrichtung des Kraftfahrzeugs insbesondere bei hohen Fahrzeuggeschwindigkeiten zumindest im Wesentlichen der entgegengesetzten Strömungsrichtung. Die Vorwärtsfahrtrichtung ist dann also antiparallel zu der Strömungsrichtung ausgerichtet. Unter einer hohen Fahrzeuggeschwindigkeit wird hier insbesondere eine Geschwindigkeit des Kraftfahrzeugs verstanden, die relativ zu einer Seitenwindgeschwindigkeit groß, insbesondere um ein Mehrfaches größer ist.
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Es ist jedoch auch möglich, dass die entgegengesetzte Strömungsrichtung von der Vorwärts-Fahrtrichtung abweicht, was insbesondere bei niedrigen Fahrzeuggeschwindigkeiten und/oder hohen Seitenwindgeschwindigkeiten der Fall sein kann. Um dennoch eine optimale Beeinflussung des Luftstroms zu erreichen und den Luftstrom weitestgehend aus der Fahrgastzelle herauszuhalten, erstreckt sich die Windleiteinrichtung vorzugsweise über einen Großteil der Breite des Kraftfahrzeugs, besonders bevorzugt über die gesamte Breite des Kraftfahrzeugs. Es ist auch möglich, dass die Windleiteinrichtung - insbesondere in einer Horizontalebene - eine bogenförmige Form aufweist. Somit können zumindest teilweise auch Luftströme mit Strömungsrichtungen, die nicht antiparallel zu der Vorwärts-Fahrtrichtung des Kraftfahrzeugs ausgerichtet sind, beeinflusst, insbesondere umgelenkt bzw. beschleunigt, und damit aus der Fahrgastzelle des Kraftfahrzeugs herausgehalten werden. Somit ist nicht nur die Geräuschentwicklung in der Fahrgastzelle minimiert, sondern auch der Komfort für Insassen des Kraftfahrzeugs erhöht, da die Beaufschlagung der Insassen mit Luftströmungen minimal ist.
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Vorzugsweise ist die Windleiteinrichtung in einem oberen Bereich einer A-Säule des Kraftfahrzeugs, insbesondere an der Windschutzscheibe und/oder einer Dachleiste, angeordnet. Alternativ ist die Windleiteinrichtung in einem Bereich eines Dachfensters, insbesondere in Strömungsrichtung eines Luftstroms vor dem Dachfenster, angeordnet. Unter dem Begriff „Dachfenster“ ist eine im Dach vorgesehene Öffnung zu verstehen, welches mittels wenigstens einem verlagerbaren Deckelelement verschließbar ist. In einer zweiten Funktionsstellung des Deckelelements ist dieses relativ gegenüber der Dachöffnung verstellt, sodass diese zumindest teilweise freigegeben ist.
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Das Strömungsprofil erstreckt sich in die Strömungsrichtung, insbesondere in Vorwärts-Fahrtrichtung, sowie in die vertikale Richtung. Das Strömungsprofil entspricht somit - zumindest wenn die entgegengesetzte Strömungsrichtung der Vorwärts-Fahrtrichtung entspricht - einer Seitenschnittansichtsfläche der Windleiteinrichtung.
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Die Windleiteinrichtung und damit auch das erste Strömungsleitelement sind vorzugsweise lamellenartig ausgebildet und erstrecken sich überwiegend in einer Haupterstreckungsrichtung quer, insbesondere senkrecht, zu der Vorwärtsfahrtrichtung. Besonders bevorzugt ist die Windleiteinrichtung in der Haupterstreckungsrichtung im Wesentlichen gleichförmig ausgebildet. Es ist jedoch auch möglich, dass sich das Strömungsprofil der Windleiteinrichtung entlang der Haupterstreckungsrichtung ändert, wobei die Form des Strömungsprofils und/oder die Größe des Strömungsprofils in Abhängigkeit von einer Haupterstreckungsposition verschiedenartig ausgebildet sind.
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Die erste Festigkeit, nämlich die des vorderen, ersten Strömungsleitelement, ist vorzugsweise ausreichend groß, dass das erste Strömungsleitelement auch während der Fahrt mit einer hohen Geschwindigkeit des Kraftfahrzeugs nicht verformt wird. Das erste Strömungsleitelement ist insbesondere durch hohe Strömungsgeschwindigkeiten des Luftstroms, insbesondere bis zu 200 km/h, ganz besonders bis zu 300 km/h, nicht verformbar. Da das erste Strömungsleitelement somit aus einem stabilen Material gebildet ist, welches zur Umlenkung von Luftströmen mit hohen Strömungsgeschwindigkeiten insbesondere bei einer Autofahrt geeignet ist und sich dabei vorzugsweise nicht, insbesondere nicht plastisch, verformt, ist der Luftstrom stark beeinflussbar.
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Vorzugsweise ist die zweite Festigkeit, nämlich die des zweiten, hinteren Strömungsleitelements geringer als die erste Festigkeit des ersten Strömungsleitelements. Besonders bevorzugt ist das zweite Strömungsleitelement ebenfalls bei hohen Strömungsgeschwindigkeiten nicht durch den Luftstrom verformbar. Alternativ ist es aber möglich, dass das zweite Strömungsleitelement mittels des Luftstroms bei hohen Strömungsgeschwindigkeiten zumindest teilweise verformbar ist, wobei aufgrund des vergleichsweise festen, ersten Strömungsleitelements dennoch der Luftstrom zuverlässig beeinflusst ist. Zusätzlich wirken vorzugsweise ein unverformter Teil und/oder ein verformter Teil des zweiten Strömungsleitelements ebenfalls beeinflussend auf den Luftstrom, sodass dieser über die Fahrgastzelle hinaus abgelenkt wird. Ganz besonders bevorzugt ist die zweite Festigkeit derart gering, dass eine Verletzungsgefahr niedrig und die Sicherheit der Windleiteinrichtung hoch ist. Das zweite Strömungsleitelement kann daher besonders spitz und gegebenenfalls auch scharfkantig beziehungsweise mit einem extrem kleinen Radius an seinem Endbereich, wo die Oberseite und die Unterseite des Strömungsprofils zusammenlaufen, zulaufen, ohne dass dabei die Gefahr einer Verletzung einer Person bei einem Kontakt mit der Windleiteinrichtung erhöht wäre.
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Ferner ist bevorzugt, dass die zweite Festigkeit auf eine unverformte Form des zweiten Strömungsleitelements und ein entsprechendes unverformtes Strömungsprofil der Windleiteinrichtung derart abgestimmt ist, dass eine bei hohen Strömungsgeschwindigkeiten auftretende verformte Form des zweiten Strömungsleitelements und das entsprechende verformte Strömungsprofil optimale Strömungseigenschaften aufweisen, insbesondere in Bezug auf eine der Strömungsgeschwindigkeit entsprechende Fahrzeuggeschwindigkeit. Es ist also möglich, dass das zweite Strömungsleitelement in der unverformten Form, welche bei niedrigen Strömungsgeschwindigkeiten, insbesondere bei einer Strömungsgeschwindigkeit von Null, vorliegt, keine optimalen Strömungseigenschaften aufweist, wobei sich die Form mit ansteigender Strömungsgeschwindigkeit und/oder Fahrzeuggeschwindigkeit der verformten Form annähert, in welcher die Strömungseigenschaften zumindest relativ zu der unverformten Form verbessert sind.
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Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass das Strömungsprofil - zumindest in einem Bereich der Windleiteinrichtung - von dem zweiten Strömungsleitelement zusammen mit dem ersten Strömungsleitelement ausgebildet ist, wobei das erste Strömungsleitelement - in Strömungsrichtung - einen vorderen Abschnitt des Strömungsprofils bildet, und wobei das zweite Strömungsleitelement einen hinteren Abschnitt des Strömungsprofils bildet. Somit wird der Luftstrom optimal beeinflusst und die Geräuschentwicklung ist minimal.
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Vorzugsweise sind der vordere Abschnitt und/oder der hintere Abschnitt jeweils endständige Abschnitte der Windleiteinrichtung. Dadurch kommt ein auf die Windleiteinrichtung zuströmender Luftstrom zunächst mit dem ersten Strömungsleitelement in Kontakt, wobei er dieses entlang des Strömungsprofils vorzugsweise zweiseitig - oben und unten - umströmt. Anschließend umströmt der Luftstrom vorzugsweise das zweite Strömungsleitelement im hinteren Bereich entlang des Strömungsprofils, wobei das zweite Strömungsleitelement besonders bevorzugt in Bezug auf die Strömungsrichtung hinter dem ersten Strömungsleitelement angeordnet ist.
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Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass das zweite Strömungsleitelement in Strömungsrichtung hinten in einem endständigen Bereich der Windleiteinrichtung an das erste Strömungsleitelement angrenzt. Somit ist auf besonders einfache Weise die Geräuschentwicklung verringert.
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Alternativ oder zusätzlich ist das zweite Strömungsleitelement oder ein drittes Strömungsleitelement in einem - in Strömungsrichtung gesehen - vorderen Bereich der Windleiteinrichtung vorgesehen, sodass es vor dem ersten Strömungsleitelement angeordnet ist, wobei das dritte Strömungsleitelement vorzugsweise als Sicherheitslippe ausgebildet ist und eine dritte Festigkeit aufweist, die geringer als die erste Festigkeit ist. Besonders bevorzugt besteht das dritte Strömungsleitelement im Wesentlichen aus dem gleichen Material wie das zweite Strömungsleitelement, sodass das zweite und das dritte Strömungsleitelement mit Ausnahme ihrer jeweiligen Formgebung gleichartig ausgebildet sind. Somit sind auch in diesem vorderen Bereich der Windleiteinrichtung optimale Strömungseigenschaften geschaffen, wobei die Sicherheit hoch ist.
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Besonders bevorzugt besteht die Windleiteinrichtung aus dem ersten, dem zweiten und/oder dem dritten Strömungsleitelement.
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Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass das zweite Strömungsleitelement zumindest bereichsweise, insbesondere an dessen dem ersten Strömungsleitelement abgewandten Ende, ein zweites Maß aufweist, welches geringer ist als ein dazu korrespondierendes erstes Maß des ersten Strömungsleitelements, wobei das erste Maß vorzugsweise an einem dem zweiten Strömungsleitelement zugewandten Ende des ersten Strömungsleitelements zu messen ist. Somit lassen sich eine besonders niedrige Geräuschentwicklung und starke Beeinflussung des Luftstroms realisieren, wobei die Verletzungsgefahr nicht erhöht ist.
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Unter dem ersten Maß und/oder dem zweiten Maß werden hier insbesondere eine Dicke und/oder ein Innenradius, insbesondere Krümmungsradius, des ersten bzw. zweiten Strömungsleitelements verstanden. Das erste und/oder zweite Maß wird vorzugsweise an dem in Strömungsrichtung hinteren Ende des jeweiligen, also des ersten bzw. zweiten Strömungsleitelements gemessen. Insbesondere in Bezug auf das erste Maß des die erste Festigkeit aufweisenden, ersten Strömungsleitelements ist es möglich, dass ein insbesondere gesetzlicher Grenzwert eingehalten ist, welcher aus Sicherheitsgründen nicht unterschritten werden darf. Derartige Grenzwerte können in Abhängigkeit von einer Materialfestigkeit vorgegeben sein. Im Rahmen der hier vorliegenden Beschreibung ist unter einem Grenzwert insbesondere ein Grenzwert für das erste Strömungsleitelement mit der ersten Festigkeit zu verstehen.
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Vorzugsweise ist das zweite Strömungsleitelement an seinem dem ersten Strömungsleitelement abgewandten Ende zumindest derart zusammenlaufend, insbesondere spitz zusammenlaufend, ausgebildet, dass der Grenzwert für das erste Maß, insbesondere ein Mindestradius und/oder eine Mindestdicke, von dem zweiten Maß unterschritten ist.
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Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass das zweite Strömungsleitelement ein weiches, elastisches Material, insbesondere ein weicheres, elastischeres Material als das erste Strömungsleitelement, insbesondere ein Elastomer, ganz besonders Gummi, aufweist oder daraus besteht. Mittels eines solchen Materials ist die Geräuschentwicklung besonders niedrig und die Sicherheit besonders hoch.
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Zudem weist ein derartiges Material vorzugsweise eine glatte Oberfläche mit optimalen Strömungseigenschaften, insbesondere einer niedrigen Reibung, einem niedrigen Strömungswiderstand, einer starken Beeinflussung des Luftstroms, und/oder einer niedrigen Geräuschentwicklung, auf.
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Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass das zweite Strömungsleitelement einstückig mit dem ersten Strömungsleitelement, insbesondere als Zweikomponenten-Spritzgussteil, oder separat zu dem ersten Strömungsleitelement ausgebildet ist, wobei - im separat ausgebildeten Fall - das zweite Strömungsleitelement mittels eines Befestigungsmittels an einem dem zweiten Strömungsleitelement zugewandten Bereich des ersten Strömungsleitelement befestigt ist. Der dem zweiten Strömungsleitelement zugewandte Bereich ist insbesondere in Strömungsrichtung endständig hinten an dem ersten Strömungsleitelement vorgesehen. Damit ist die Windleiteinrichtung einfach herstellbar und robust ausgebildet. Zudem sind die Strömungseigenschaften, insbesondere die Beeinflussung des Luftstroms, besonders gut.
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Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass ein Übergang zwischen dem ersten Strömungsleitelement und dem zweiten Strömungsleitelement stufenlos ausgebildet ist. Somit sind besonders optimale Strömungseigenschaften geschaffen und die Geräuschentwicklung ist minimiert.
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Vorzugsweise ist jeder Übergang zwischen dem ersten Strömungsleitelement und dem zweiten Strömungsleitelement stufenlos ausgebildet. Eine solche stufenlose Ausbildung hat zur Folge, dass die Außenflächen des ersten Strömungsleitelements einerseits und dem zweiten Strömungsleitelement andererseits derart stetig ineinander übergehen, dass aneinander angrenzende Außenflächen des erstes Strömungsleitelements einerseits und des zweiten Strömungsleitelements andererseits im Bereich des Übergangs miteinander fluchten. Dadurch sind die Strömungseigenschaften weiter verbessert. Insbesondere ist damit eine aerodynamisch geformte Windleiteinrichtung mit geringem Strömungswiderstand geschaffen, welche den Luftstrom stark beeinflusst, insbesondere über die Fahrgastzelle hinweg lenkt, wobei die Geräuschentwicklung niedrig ist.
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Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass die Windleiteinrichtung gegenüber dem Kraftfahrzeug, insbesondere einer Windschutzscheibe des Kraftfahrzeugs, verstellbar eingerichtet ist, wobei mindestens zwei Verlagerungsstellungen ansteuerbar sind. Damit ist die Windleiteinrichtung flexibel einsetzbar, sodass sie - beispielsweise bei einer Fahrt mit offenem Verdeck eines Cabriolets - in eine erste, aktive Funktionsstellung gebracht werden kann, in welcher die Windleiteinrichtung den Luftstrom maximal beeinflusst und über die Fahrgastzelle optimal hinwegführt. In einer zweiten Funktionsstellung dagegen ist die Windleiteinrichtung in eine im Wesentlichen inaktive Stellung verbracht, sodass der Strömungswiderstand des Kraftfahrzeugs minimal und damit ein Kraftstoffverbrauch und, insbesondere bei Fahrt mit geschlossenem Verdeck, die Geräuschentwicklung weiter reduziert ist.
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Um die Verstellung der Windleiteinrichtung zu steuern ist vorzugsweise eine der Windleiteinrichtung zugeordnete Antriebseinrichtung vorgesehen. Mittels dieser Antriebseinrichtung ist die Windleiteinrichtung relativ zur Strömungsrichtung kippbar, sodass ein Aufprallwinkel des Luftstroms auf die Windleiteinrichtung, insbesondere auf das erste Strömungsleitelement, einstellbar ist, und/oder verlagerbar, sodass insbesondere ein Abstand zu dem Kraftfahrzeug, insbesondere der Windschutzscheibe, einstellbar ist. Unter einer Verstellung werden hier also insbesondere eine Kippung und/oder eine Verlagerung der Windleiteinrichtung verstanden.
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Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass das Strömungsprofil aerodynamisch in Strömungsrichtung ausgerichtet und/oder geformt ist. Vorzugsweise ist das Strömungsprofil als Flügelprofil ausgebildet. Somit ist der Luftstrom stark beeinflussbar und die Geräuschentwicklung ist niedrig.
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Die Aufgabe wird insbesondere auch gelöst, indem ein Kraftfahrzeug, insbesondere ein Cabriolet-Fahrzeug, mit einer Windleiteinrichtung nach einem der zuvor beschriebenen Ausführungsbeispiele geschaffen wird. Bei einem derartigen Kraftfahrzeug ergeben sich die bereits in Zusammenhang mit der Windleiteinrichtung genannten Vorteile.
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Die Erfindung wird im Folgenden anhand der Zeichnung näher erläutert. Dabei zeigt die einzige Figur ein Ausführungsbeispiel einer Windleiteinrichtung in einer perspektivischen Seitenschnittansicht.
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Die Figur zeigt eine Windleiteinrichtung 1 für ein Kraftfahrzeug, hier insbesondere ein Cabriolet, in einer seitlichen Schnittdarstellung. Die Windleiteinrichtung 1 ist in dem in der Figur dargestellten Ausführungsbeispiel oberhalb einer Windschutzscheibe 3 angeordnet. Die Windleiteinrichtung 1 weist ein als Anströmelement 4 ausgebildetes, erstes Strömungsleitelement 5 mit einer ersten Festigkeit, und ein als verhältnismäßig weiche Sicherheitslippe 6 ausgebildetes, zweites Strömungsleitelement 7 mit einer zweiten Festigkeit auf, wobei die zweite Festigkeit geringer ist als die erste Festigkeit.
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Die hier dargestellte Windleiteinrichtung 1 ist in einem zweiten Funktionszustand dargestellt, in welchem sie an das Kraftfahrzeug angelegt ist. Mittels einer hier nicht dargestellten Antriebseinrichtung ist es möglich, die im Zusammenhang mit offenen Fahrzeugen auch als Teil einer sogenannten AIRCAP-Luftströmungsbeeinflussungseinrichtung eingesetzte Windleiteinrichtung 1 in einen ersten Funktionszustand zu verstellen, in welchem sie gegenüber dem Kraftfahrzeug, insbesondere der Windschutzscheibe 3, zumindest teilweise einen Abstand aufweist, der größer ist als in dem zweiten Funktionszustand.
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Ein insbesondere während einer Fahrt des Kraftfahrzeugs auf die Windleiteinrichtung 1 zuströmender Luftstrom wird zumindest teilweise von der Windschutzscheibe 3 abgelenkt, sodass der Luftstrom in Strömungsrichtung 9 auf die Windleiteinrichtung 1 auftrifft.
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Aus der Figur geht ohne weiteres hervor, dass die Windleiteinrichtung 1 in der hier dargestellten seitlichen Schnittdarstellung ein Strömungsprofil 11 aufweist, welches von dem in Strömungsrichtung 9 vorderen Anströmelement 4 und der in Strömungsrichtung 9 hinten angeordneten Sicherheitslippe 6 ausgebildet wird. Die Sicherheitslippe 6 ergänzt das Profil des Anströmelements 4, sodass das Strömungsprofil 11 als Ganzes die Form eines nach hinten spitz zulaufenden Flügels oder Tragfläche ähnlich dem beziehungsweise der eines Flugzeugs aufweist.
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In dem Bereich des Übergangs zwischen dem Anströmelement 4 und der Sicherheitslippe 6 fluchtet eine Außenfläche 13 des Anströmelements 4 mit einer an diese angrenzenden Außenfläche 15 der Sicherheitslippe 6. Somit ist in diesem Bereich des Übergangs vorzugsweise keine Stufe vorgesehen, sodass die daraus resultierenden Strömungseigenschaften eine optimale Beeinflussung des Luftstroms und insbesondere eine niedrige Geräuschentwicklung in der hier nicht dargestellten Fahrgastzelle bewirkt.
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Die Sicherheitslippe 6 ist in Strömungsrichtung 9 nach hinten zusammenlaufend ausgebildet, sodass hier zumindest an einem in Strömungsrichtung 9 hinteren Ende der Sicherheitslippe 6, welches einem hinteren Ende der Windleiteinrichtung 1 entspricht, ein Mindestmaß 17 des Anströmelements 4 unterschritten ist. Das „Mindestmaß 17“ wird durch gesetzliche Bestimmungen definierten, welche bei einem derartigen Bauteil eine - in Anströmrichtung der Windleiteinrichtung 1 bei in Vorwärtsfahrtrichtung sich bewegenden Fahrzeug gesehen - minimale Höhe beziehungsweise Dicke des Strömungsprofils 11 im hinteren Bereich beziehungsweise randseitigen Endabschnitt des Strömungsprofils 11 in Abhängigkeit der Steifigkeit des Materials, aus welchem das Strömungsprofil 11 beziehungsweise dessen randseitiger hinterer Endabschnitt besteht. Hierdurch soll die Verletzungsgefahr für die Insassen zumindest reduziert, vorzugsweise ausgeschlossen werden.
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In dem hier in der Figur dargestellten Ausführungsbeispiel ist insbesondere ein Mindestradius, welchen das Anströmelement 4 an seinem in Strömungsrichtung 9 hinteren Ende aufweist, unterschritten. Ein Innenmaß 19, insbesondere ein Innenradius, des hinteren Endes der Sicherheitslippe 6 ist also kleiner als das Mindestmaß 17 des Anströmelements 4. Somit ist das hintere Ende der Windleiteinrichtung 1 besonders frei gestaltbar und hier besonders eng zusammenlaufend ausgebildet. Dadurch ist die Aerodynamik der Windleiteinrichtung 1 verbessert und die Geräuschentwicklung reduziert. Insbesondere ist mittels der Windleiteinrichtung 1 das Beeinflussen eines Luftstroms optimiert, sodass der Luftstrom über die Fahrgastzelle hinweg geleitet wird.
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In der Figur schließt sich hinter der Windleiteinrichtung 1, insbesondere hinter der Sicherheitslippe 6, ein Cabriolet-Verdeck 21 an, welches in dem hier dargestellten zweiten Funktionszustand geschlossen ist. Eine zwischen dem Cabriolet-Verdeck 21 und dem Anströmelement 4 angeordnete Fuge 23 kann zudem mit der weichen Sicherheitslippe 6 zumindest teilweise, vorzugsweise vollständig, abgedeckt werden. Dadurch sind auch in dem zweiten Funktionszustand die Geräuschentwicklung in der Fahrgastzelle und der Strömungswiderstand reduziert.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 102010055578 A1 [0002]
- DE 102015015206 A1 [0003]
- DE 102006023912 A1 [0004]
