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Die Erfindung betrifft einen Luftleitflügel für einen Kraftwagen gemäß Oberbegriff des Anspruchs 1. Des Weiteren betrifft die Erfindung einen Kraftwagen, insbesondere einen Personenkraftwagen, gemäß Oberbegriff des Anspruchs 10.
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Ein derartiger Luftleitflügel für einen Kraftwagen sowie ein derartiger Kraftwagen sind aus der
DE 10 2011 011 102 A1 bekannt. Der eine Oberseite und eine Unterseite aufweisende Luftleitflügel ist hier zwischen einer abgesenkten Stellung und einer ausgestellten Stellung verlagerbar, wobei bei Fahrt des Kraftwagens die Unterseite nur bei in ausgestellter Stellung des Luftleitflügels von Luft umströmt wird, während der Oberseite in jeder Stellung des Luftleitflügels von Luft umströmt wird. Der Luftleitflügel ist ein Flügel und nicht etwa ein Spoiler, da bei der Fahrt nicht etwa nur eine der Seiten von Luft umströmt wird, sondern bei der Fahrt werden bei in ausgestellter Stellung angeordnetem Luftleitflügel sowohl die Oberseite als auch die Unterseite gleichzeitig von aus der Fahrt resultierendem Fahrtwind, insbesondere direkt, umströmt.
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Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, einen Luftleitflügel für einen Kraftwagen und einen Kraftwagen mit einem solchen Luftleitflügel zu schaffen, sodass eine besonders vorteilhafte Aerodynamik des Kraftwagens bedarfsgerecht realisiert werden kann.
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Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch einen Luftleitflügel mit den Merkmalen des Anspruchs 1 sowie durch einen Kraftwagen mit den Merkmalen des Anspruchs 10 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen mit zweckmäßigen Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche.
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Der Luftleitflügel zeichnet sich dadurch aus, dass eine der Seiten in ihrer äußeren Form unveränderlich, das heißt fest, starr oder formstabil ist, wobei die andere Seite eine mittels einer Stelleinrichtung variierbare Wölbung aufweist. Unter dem Merkmal, dass die äußere Form der einen Seite unveränderlich und somit fest oder starr ist, ist zu verstehen, dass die äußere Form der einen Seite, das heißt deren äußere Oberfläche, nicht gezielt durch eine Stelleinrichtung verstellt beziehungsweise variiert werden kann. Somit ist die äußere Form der einen Seite beziehungsweise die eine Seite selbst formstabil. Die andere Seite hingegen weist eine mittels einer Stelleinrichtung, insbesondere des Luftleitflügels oder des Kraftwagens, variierbare und somit einstellbare Wölbung auf. Da die Wölbung der anderen Seite variiert, das heißt verändert beziehungsweise eingestellt werden kann, ist die Wölbung beziehungsweise die andere Seite flexibel beziehungsweise formflexibel. Unter dem Merkmal, dass die Wölbung der anderen Seite variiert werden kann, kann insbesondere verstanden werden, dass die Wölbung der anderen Seite unter zumindest teilweisem, relativ zu der einen Seite erfolgendem Bewegen der anderen Seite verändert werden kann. Somit kann beispielsweise die andere Seite beziehungsweise ihre Wölbung beispielsweise wahlweise von der einen Seite weg und zu der einen Seite hin bewegt werden, insbesondere während die andere Seite von der einen Seite weggewölbt und somit konvex gewölbt ist. Oder die andere Seite kann beispielsweise wahlweise von der einen Seite weggewölbt und zu der anderen Seite hin gewölbt werden. Durch das bedarfsgerechte Wölben der anderen Seite kann eine außenumfangsseitige Form des Luftleitflügels bedarfsgerecht eingestellt, das heißt variiert werden kann. Insbesondere kann dadurch ein außenumfangsseitiges, bei der Fahrt von der Luft direkt an- und umströmbares Profil des Luftleitflügels eingestellt werden, sodass die beispielsweise die Aerodynamik des Kraftwagens bedarfsgerecht verändert beziehungsweise eingestellt werden kann. Insbesondere kann durch Einstellen der Wölbung der anderen Seite ein auf den Luftleitflügel und über diesen auf den Kraftwagen wirkender Auf- oder Abtrieb bedarfsgerecht eingestellt werden, sodass die Aerodynamik des Kraftwagens bedarfsgerecht variiert werden kann.
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Die Oberseite des Luftleitflügels weist in Einbaulage des Luftleitflügels in Fahrzeughochrichtung nach oben, wobei der Luftleitflügel seine Einbaulage in vollständig hergestelltem Zustand des Kraftwagens einnimmt. Demzufolge weist die Unterseite des Luftleitflügels in Einbaulage des Luftleitflügels in Fahrzeughochrichtung nach unten, sodass die Unterseite von der Oberseite abgewandt ist. Die jeweilige Seite ist bei der Fahrt von Luft, die aus der Fahrt resultierenden Fahrtwind bildet, direkt anbeziehungsweise umströmbar, sodass die die jeweilige Seite direkt umströmende Luft die jeweilige Seite direkt berührt. Die jeweilige Seite ist somit beispielsweise eine sogenannte Sichtseite, welche zumindest in der Stellung von einer sich in einer Umgebung des Kraftwagens aufhaltenden Person optisch und haptisch wahrnehmbar ist.
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Die Erfindung macht sich den so genannten Bernoulli-Effekt zunutze. Beispielsweise nimmt mit zunehmender, insbesondere konvexer, Wölbung der anderen Seite eine insbesondere in Strömungsrichtung der die andere Seite umströmenden Luft verlaufende Länge der anderen Seite zu, insbesondere im Vergleich zu einer in Strömungsrichtung der die eine Seite umströmenden Luft verlaufenden Länge der einen Seite, sodass dann die Luft bei der Fahrt schneller entlang der anderen Seite als entlang der einen Seite strömt. Gemäß dem Bernoulli-Effekt entsteht hierdurch ein Druckunterschied zwischen den Seiten, welcher, insbesondere je nach eingestellter Wölbung der anderen Seite, zu einem Auf- oder Abtrieb, das heißt zu einer beispielsweise in Fahrzeughochrichtung nach oben weisenden Kraft oder zu einer in Fahrzeughochrichtung nach unten weisenden Kraft führen kann. Somit kann durch Variieren der Wölbung der anderen Seite der auf den Luftleitflügel wirkende Auf- oder Abtrieb eingestellt, das heißt bedarfsgerecht vergrößert oder verringert werden. Mittels des erfindungsgemäßen Luftleitflügels kann somit eine aktive, verstellbare Aerodynamik des Kraftwagens realisiert werden, sodass beispielsweise der Ab- beziehungsweise Auftrieb variiert werden kann. Insbesondere ermöglicht es die Erfindung, die Wölbung der anderen Seite und somit die Aerodynamik des Kraftwagens an unterschiedliche Fahrsituationen bedarfsgerecht anzupassen.
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Um die Aerodynamik des Kraftwagens besonders bedarfsgerecht und vorteilhaft einstellen zu können, ist es bei einer Ausführungsform der Erfindung vorgesehen, dass die eine Seite die Unterseite und die andere Seite die Oberseite ist.
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Als weiterhin besonders vorteilhaft hat es sich gezeigt, wenn die eine Seite die Oberseite und die andere Seite die Unterseite ist.
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Um die Wölbung besonders vorteilhaft und einfach variieren zu können, ist es in weiterer Ausgestaltung der Erfindung vorgesehen, dass der Luftleitflügel in seinem Inneren wenigstens eine Kammer aufweist, in welche ein Fluid, insbesondere ein Gas und vorzugsweise Luft, einleitbar ist. Außerdem ist das Fluid aus der Kammer abführbar. Durch Einleiten des Fluids in die Kammer ist die Kammer, insbesondere deren Volumen, vergrößerbar. Mit anderen Worten, wird das Fluid in die Kammer eingeleitet, so wird dadurch eine Volumenvergrößerung der Kammer bewirkt. Durch Ausleiten beziehungsweise Abführen des Fluids aus der Kammer ist beispielsweise die Kammer, insbesondere deren Volumen, verkleinerbar. Mit anderen Worten kann durch Abführen beziehungsweise Ausleiten des Fluids aus der Kammer eine Volumenverkleinerung der Kammer bewirkt werden. Durch Vergrößern der Kammer kann zumindest ein Teilbereich der anderen Seite nach außen von der einen Seite weggewölbt werden. Insbesondere kann dadurch die andere Seite konvex gewölbt werden oder die Wölbung kann, insbesondere stärker, konvex gewölbt werden.
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Dabei hat es sich als besonders vorteilhaft gezeigt, wenn der Luftleitflügel wenigstens einen Anschluss aufweist, über welchen das Fluid von außerhalb des Luftleitflügels in die Kammer einleitbar ist. Hierdurch kann eine besonders vorteilhafte und aerodynamisch günstige, außenumfangsseitige Form des Luftleitflügels bedarfsgerecht realisiert werden. Insbesondere können die außenumfangsseitigen Abmessungen des Luftleitflügels gering gehalten werden.
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Beispielsweise ist außerhalb des Luftleitflügels ein Reservoir angeordnet, in welchem das Fluid aufgenommen oder aufnehmbar ist. Das Reservoir ist beispielsweise Bestandteil der Stelleinrichtung. Die Stelleinrichtung weist beispielsweise ein Förderelement, insbesondere eine Pumpe, auf, mittels welcher das Fluid, insbesondere von außerhalb des Luftleitflügels und/oder aus dem Reservoir, in die Kammer hineingefördert werden kann. Hierdurch kann eine bedarfsgerechte Einstellung der zweiten Wölbung realisiert werden.
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Als weiterhin besonders vorteilhaft hat es sich gezeigt, wenn die Kammer durch ein elastisch verformbares Material begrenzt beziehungsweise gebildet ist, welches durch Einleiten des Fluids in die Kammer elastisch verformbar, insbesondere zu dehnen, ist. Hierdurch kann die zuvor beschriebene Volumenverkleinerung der Kammer auf besonders einfache Weise realisiert werden, ohne dass zum Bewirken der Volumenverkleinerung der Kammer zusätzliche, separate Stellelemente erforderlich sind. Durch Einleiten des Fluids in die Kammer wird die Kammer vergrößert. Hierbei wird das elastisch verformbare Material gedehnt, das heißt elastisch verformt. Das Material wird dabei durch das in der Kammer aufgenommene Fluid elastisch verformt gehalten, beispielsweise dadurch, dass ein Ausströmen des Fluids aus der Kammer vermieden wird. Dies kann beispielsweise mittels eines Ventilelements realisiert werden. In der Folge wirken in dem Material Rückstellkräfte insbesondere in Form von Federkräften. Wird nun beispielsweise das Fluid aus der Kammer abgeführt beziehungsweise wird ein Ausströmen des Fluids aus der Kammer zugelassen, so kann sich das Material zumindest teilweise entspannen, sodass das Material aufgrund der Rückstellkräfte selbstständig und somit ohne zusätzliche, separate Stellelemente in seinen Ausgangszustand oder in Richtung seines Ausgangszustands zurückkehrt oder zurückfedert, was mit einer Volumenverkleinerung der Kammer einhergeht.
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Es ist denkbar, dass das zunächst in der Kammer aufgenommene Fluid mittels der Stelleinrichtung aktiv aus der Kammer abgeführt wird. Ferner ist es denkbar, dass das Abführen des Fluids aus der Kammer zugelassen und somit beispielsweise nicht etwa aktiv mittels der Stelleinrichtung bewirkt wird, sondern beispielsweise durch Öffnen des Ventilelements wird ein Ausströmen des Fluids aus der Kammer zugelassen. Dieses Ausströmen und somit Abführen des Fluids aus der Kammer wird beispielsweise durch das sich entspannende Material bewirkt. Die Stelleinrichtung ist dabei vorzugsweise dazu ausgebildet, das Fluid aktiv in die Kammer hinein zu fördern. Insgesamt ist erkennbar, dass durch die Verwendung des elastisch verformbaren Materials zum Begrenzen der Kammer ein besonders einfacher und somit gewichts-, bauraum- und kostengünstiger Aufbau des Luftleitflügels realisiert werden kann, wobei gleichzeitig die Wölbung besonders bedarfsgerecht eingestellt werden kann.
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Um die Aerodynamik des Kraftwagens besonders vorteilhaft und bedarfsgerecht einstellen zu können, ist es in weiterer Ausgestaltung der Erfindung vorgesehen, dass der Luftleitflügel in seinem Inneren wenigstens eine, insbesondere zumindest teilweise von der Kammer getrennte, zweite Kammer aufweist, in welche unabhängig von der ersten Kammer ein beziehungsweise das Fluid einleitbar ist. Hierdurch ist die zweite Kammer vergrößerbar, wodurch zumindest ein von dem Teilbereich unterschiedlicher, neben dem Teilbereich angeordneter zweiter Teilbereich der anderen Seite relativ zu unabhängig von dem ersten Teilbereich nach außen von der einen Seite weggewölbt beziehungsweise wegbewegt werden kann. Die vorigen und folgenden Ausführungen zur ersten Kammer können ohne weiteres auf die zweite Kammer übertragen werden und umgekehrt. Die Teilbereiche sind beispielsweise in Einbaulage des Luftleitflügels in Fahrzeugquerrichtung und/oder in Fahrzeuglängsrichtung und/oder in Fahrzeughochrichtung nebeneinander angeordnet. Da die Teilbereiche beziehungsweise deren jeweilige Wölbungen unabhängig voneinander beziehungsweise relativ zueinander variiert beziehungsweise eingestellt werden können, kann das zuvor beschriebene Profil des Luftleitflügels besonders bedarfsgerecht an jeweilige, unterschiedliche Fahrsituationen angepasst werden. Mit anderen Worten ist die andere Seite beispielsweise eine Aerodynamik-Fläche, wobei durch voneinander unabhängiges beziehungsweise relativ zueinander erfolgendes Wölben der Teilbereiche lokale Unterschiede an beziehungsweise auf der Aerodynamik-Fläche, insbesondere je nach aktueller Fahrsituation, generiert werden können.
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Insbesondere kann die Aerodynamik-Fläche während der Fahrt verstellt werden, wobei beispielsweise durch gemeinsames beziehungsweise gleichzeitiges Wölben der Teilbereiche der Auf- oder Abtrieb im gesamten Bereich, das heißt in beiden Teilbereich oder über beide Teilbereiche hinweg, gezielt eingestellt werden kann. Wird jedoch beispielsweise lediglich einer der Teilbereiche gewölbt beziehungsweise in seiner Wölbung verändert und somit relativ zu dem anderen Teilbereich bewegt oder gewölbt, während eine Veränderung des anderen Teilbereichs insbesondere hinsichtlich dessen Wölbung unterbleibt, so wirken beispielsweise an beziehungsweise in den Teilbereichen unterschiedliche Auftriebs- beziehungsweise Abtriebskräfte. Dies kann beispielsweise insbesondere dann, wenn die Teilbereiche in Einbaulage des Luftleitflügels in Fahrzeugquerrichtung nebeneinander angeordnet sind, genutzt werden, um Wankbewegungen des Kraftwagens beziehungsweise eines beispielsweise als selbsttragende Karosserie ausgebildeten Aufbaus des Kraftwagens zu unterdrücken oder diesen entgegenzuwirken, insbesondere bei einer Kurvenfahrt des Kraftwagens. Alternativ oder zusätzlich kann die in ihrer Wölbung veränderbare, andere Seite als Bremsverstärker genutzt werden, um durch Nutzung des Bernoulli-Effekts den Kraftwagen besonders stark abzubremsen. Ferner ist es denkbar, die andere Seite hinsichtlich ihrer Wölbung derart einzustellen, dass durch den Luftleitflügel möglichst wenig aerodynamischer Abtrieb entsteht, wodurch Fahr- beziehungsweise Reibungswiderstände besonders gering gehalten werden können.
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Eine weitere Ausführungsform zeichnet sich dadurch aus, dass die andere Seite durch ein elastisch verformbares Bauelement, insbesondere durch einen Elastomer, gebildet ist, wobei das Bauelement beziehungsweise Elastomer durch Variieren der Wölbung der anderen Seite elastisch verformbar ist. Beispielsweise wird mit zunehmender Wölbung der anderen Seite das Bauelement zunehmend elastisch verformt, wobei das Bauelement beispielsweise mittels des in der Kammer aufgenommenen Fluids elastisch verformt gehalten wird. Wird das Fluid aus der Kammer abgeführt, so kann das Bauelement und somit die andere Seite selbstständig in einen Ausgangszustand oder in eine Ausgangsform zurückkehren beziehungsweise in Richtung des Ausgangszustands beziehungsweise der Ausgangsform zurückkehren, was beispielsweise mit einer Verringerung der Wölbung einhergeht. Dadurch kann die Wölbung besonders einfach, bauraum- und kostengünstig variiert werden. Beispielsweise ist das Bauelement aus dem Material gebildet. Mit anderen Worten ist es denkbar, dass das Material einen Körper bildet, welcher einstückig mit dem Bauelement ausgebildet sein kann. Ferner ist es möglich, dass der Körper und das Bauelement aus unterschiedlichen Werkstoffen gebildet und/oder separat voneinander ausgebildete und beispielsweise zumindest mittelbar, insbesondere direkt, miteinander verbunden sind.
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Die eine, formstabile Seite ist beispielsweise durch ein nicht-elastisches beziehungsweise nicht-gummielastisches Material gebildet und somit eigensteif und hinsichtlich ihrer Wölbung unveränderlich. Beispielsweise ist die eine Seite durch einen gewichtsgünstigen und steifen Faserverbundkunststoff gebildet.
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Schließlich hat es sich als besonders vorteilhaft gezeigt, wenn in wenigstens einem Zustand des Luftleitflügels die andere Seite konvex gewölbt ist, während die eine Seite konkav gewölbt oder eben oder gegenüber der anderen Seite weniger stark konvex gewölbt ist. Dadurch kann eine besonders vorteilhafte Aerodynamik des Kraftwagens eingestellt werden.
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Der erfindungsgemäße Kraftwagen zeichnet sich durch einen erfindungsgemäßen Luftleitflügel aus, dessen eine Seite in ihrer äußeren Form unveränderlich ist, wobei die andere Seite eine mittels einer Stelleinrichtung variierbare Wölbung aufweist. Vorzugsweise ist die Stelleinrichtung Bestandteil des Kraftwagens, insbesondere des Luftleitflügels. Vorteile und vorteilhafte Ausgestaltungen des erfindungsgemäßen Luftleitflügels sind als Vorteile und vorteilhafte Ausgestaltungen des erfindungsgemäßen Kraftwagens anzusehen und umgekehrt.
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Weitere Vorteile und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung sowie anhand der Zeichnung. Dabei zeigen:
- 1 ausschnittsweise eine schematische und geschnittene Seitenansicht auf einen Luftleitflügel für einen Kraftwagen gemäß einer ersten Ausführungsform, mit einer in ihrer äußeren Form unveränderlichen und somit formstabilen Seite, und mit einer eine mittels einer Stelleinrichtung variierbare Wölbung aufweisenden Seite; und
- 2 ausschnittsweise eine schematische und geschnittene Seitenansicht auf den Luftleitflügel gemäß einer zweiten Ausführungsform.
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1 zeigt ausschnittsweise in einer schematischen und geschnittenen Seitenansicht einen Luftleitflügel 10 für einen vorzugsweise als Personenkraftwagen ausgebildeten Kraftwagen, In vollständig hergestelltem Zustand des Kraftwagens ist der Luftleitflügel 10 beispielsweise an der Front oder an dem Heck des Kraftwagens angeordnet. Der Luftleitflügel 10 weist beispielsweise eine Längserstreckung auf, die bezogen senkrecht zur Bildebene von 1 und beispielsweise in Fahrzeugquerrichtung verläuft. Der Luftleitflügel 10 weist eine Unterseite 12 auf, welche in vollständig hergestelltem Zustand des Kraftwagens und somit in Einbaulage des Luftleitflügels 10 sowie in wenigstens einer, in 1 gezeigten Stellung des Luftleitflügels 10 in Fahrzeughochrichtung nach unten weist. Die Unterseite 12 ist bei einer Vorwärtsfahrt des Kraftwagens und in der wenigstens einen Stellung des Luftleitflügels 10 von Luft direkt umströmbar. Die Unterseite 12 ist eine erste Seite des Luftleitflügels 10 beziehungsweise die Unterseite 12 wird im Folgenden auch als erste Seite des Luftleitflügels 10 bezeichnet.
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Außerdem weist der Luftleitflügel 10 eine Oberseite 14 auf, die in Einbaulage des Luftleitflügels 10 und zumindest in der genannten Stellung in Fahrzeughochrichtung nach oben weist. Die Oberseite 14 ist bei der Fahrt und in der genannten Stellung des Luftleitflügels 10 direkt von Luft umströmbar. Die Oberseite 14 wird im Folgenden auch als zweite Seite des Luftleitflügels 10 bezeichnet beziehungsweise die Oberseite 14 ist eine zweite Seite des Luftleitflügels 10. Mit anderen Worten, wird der Kraftwagen vorwärts gefahren, während sich der Luftleitflügel 10 in der in 1 gezeigten Stellung befindet, so strömt aus der Fahrt resultierender Fahrtwind und somit den Fahrtwind bildende Luft direkt um die Seiten und entlang der Seiten. Da bei der Fahrt nicht nur eine der Seiten von Luft umströmt wird, sondern da bei der Fahrt sowohl die Oberseite 14 als auch die Unterseite 12 direkt von Luft umströmt werden, ist der Luftleitflügel 10 nicht etwa ein Spoiler, sondern ein Flügel, mittels welchem die den Flügel umströmende und somit entlang des Flügels strömende Luft geleitet wird.
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Um nun eine besonders vorteilhafte und besonders bedarfsgerecht einstellbare Aerodynamik des Kraftwagens realisieren zu können, ist eine der beiden Seiten hinsichtlich ihrer äußeren Form beziehungsweise Kontur unveränderlich, wobei die andere Seite eine mittels einer in 1 besonders schematisch dargestellten Stelleinrichtung 16 variierbare Wölbung aufweist. 1 zeigt eine erste Ausführungsform des Luftleitflügels 10. Bei der ersten Ausführungsform ist die eine Seite die Oberseite 14, wobei die andere Seite die Unterseite 12 ist. Somit ist bei der ersten Ausführungsform die Oberseite 14 hinsichtlich ihrer äußeren Form beziehungsweise Kontur unveränderlich, sodass die Oberseite 14 formstabil ist. Darunter ist zu verstehen, dass die Oberseite 14 hinsichtlich ihrer äußeren Form beziehungsweise Kontur oder Oberfläche nicht gezielt mittels einer Stelleinrichtung verändert werden kann. Demgegenüber jedoch umfasst der Kraftwagen beziehungsweise der Luftleitflügel 10 die Stelleinrichtung 16, mittels welcher die Wölbung der Unterseite 12 gezielt eingestellt, das heißt variiert werden kann. Hierdurch kann die Unterseite 12 mittels der Stelleinrichtung 16 gezielt relativ zu der Oberseite 14 bewegt, insbesondere gewölbt, werden. In 1 sind zwei voneinander unterschiedliche Zustände W1 und W2 des Luftleitflügels 10 veranschaulicht. In dem Zustand W1 ist die Unterseite 12 stärker gewölbt als in dem Zustand W2, sodass in dem Zustand W1 die Unterseite 12 weiter beziehungsweise stärker von der Oberseite 14 weggewölbt und dabei stärker konvex gewölbt ist als in dem Zustand W2. Die Oberseite 14 kann dabei eben beziehungsweise plan sein. Alternativ ist es denkbar, dass die Oberseite 14 konvex oder konkav gewölbt ist.
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Aus 1 ist besonders gut erkennbar, dass der Luftleitflügel 10 in seinem Inneren 20 mehrere Kammern 18a-e aufweist, welche vorliegend in dem Inneren 20 und somit innerhalb des Luftleitflügels 10 fluidisch miteinander verbunden sind. Außerdem weist der Luftleitflügel 10 wenigstens einen Anschluss 22 auf, welcher von einem Fluid durchströmbar ist. Bei dem Fluid handelt es sich vorzugsweise um ein Gas, insbesondere um Luft. Über den Anschluss 22 kann das den Anschluss 22 durchströmende Fluid von außerhalb des Luftleitflügels 10 in die Kammer 18c eingeleitet werden. Von der Kammer 18c kann das Fluid in die anderen Kammern 18a, b, d, e strömen, sodass das Fluid von außerhalb des Luftleitflügels 10 in die Kammern 18a-e eingeleitet werden kann. Hierzu ist eine zumindest teilweise, insbesondere zumindest überwiegend oder vollständig, außerhalb des Luftleitflügels 10 verlaufende Leitung 24 vorgesehen, welche einen von dem Fluid durchströmbaren und zumindest teilweise, insbesondere zumindest überwiegend oder vollständig, außerhalb des Luftleitflügels 10 verlaufenden Kanal 26 aufweist. Der Kanal 26 ist fluidisch mit dem Anschluss 22 verbunden, sodass das den Kanal 26 durchströmende Fluid aus dem Kanal 26 ausströmen, den Anschluss 22 durchströmen und über den Anschluss 22 in die Kammern 18a-e einströmen kann. Hierdurch wird das Fluid in die Kammern 18a-e eingeleitet. Der einerseits, insbesondere einenends, fluidisch mit dem Anschluss 22 und über den Anschluss 22 fluidisch mit den Kammern 18a-e verbundene Kanal 26 ist beispielsweise andererseits, insbesondere andernends, mit einem in 1 nicht dargestellten Reservoir fluidisch verbunden, in welchem das Fluid, insbesondere unter Druck, aufnehmbar oder aufgenommen ist. Das Reservoir ist außerhalb des Luftleitflügels 10 angeordnet und/oder Bestandteil der Stelleinrichtung 16. Die Stelleinrichtung 16 weist beispielsweise ein Förderelement auf, mittels welchem das Fluid in das Reservoir hineingefördert werden kann. Alternativ oder zusätzlich kann mittels des Förderelements das Fluid, insbesondere aus dem Reservoir und/oder von außerhalb des Luftleitflügels 10, durch den Anschluss 22 hindurchgefördert und über den Anschluss 22 in die Kammern 18a-e hineingefördert werden kann. Außerdem weist die Stelleinrichtung 16 beispielsweise ein in 1 nicht dargestelltes Ventil auf, welches auch als Ventilelement bezeichnet wird und zwischen wenigstens einer Schließstellung und wenigstens einer Offenstellung verstellbar ist. In der Schließstellung ist beispielsweise der Kanal 26 und/oder der Anschluss 22 fluidisch versperrt, sodass das Fluid nicht durch den Kanal 26 beziehungsweise nicht durch den Anschluss 22 hindurchströmen kann. Mit anderen Worten sind beispielsweise in der Schließstellung des Ventils die Kammern 18a-e verschlossen, derart, dass das Ventil verhindert, dass das in den Kammern 18a-e aufgenommene Fluid aus den Kammern 18a-e ausströmt. In der Offenstellung gibt das Ventil den Kanal 26, den Anschluss 22 beziehungsweise die Kammern 18a-e frei, sodass in der Offenstellung des Ventils das zunächst in den Kammern 18a-e aufgenommene Fluid aus den Kammern 18a-e ausströmen kann. Somit wird beispielsweise durch Verstellen des Ventils aus der Schließstellung in die Offenstellung ein Abführen oder Ausströmen des Fluids aus den Kammern 18a-e bewirkt oder zugelassen. Beispielsweise kann das Fluid aus den Kammern 18a-e über den Anschluss 22 ausströmen. Das den Anschluss 22 durchströmende und aus den Kammern 18a-e ausströmende Fluid kann über den Anschluss 22 in den Kanal 26 strömen und den Kanal 26 durchströmen. Beispielsweise wird das aus den Kammern 18a-e ausströmende Fluid mittels des Kanals 26 zurück in das Reservoir geführt.
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Durch Einleiten des Fluids in die Kammern 18a-e sind die Kammern 18a-e, insbesondere deren jeweilige Volumina, vergrößerbar, wodurch die Unterseite 12 beziehungsweise zumindest ein Teilbereich T1 der Unterseite 12 nach außen von der Oberseite 14 weggewölbt werden kann. Der Luftleitflügel 10 befindet sich beispielsweise zunächst in dem Zustand W2. Auch in dem Zustand W2 ist die Unterseite 12 vorliegend konvex gewölbt und dabei von der Oberseite 14 weggewölbt. Um den Luftleitflügel 10 von dem Zustand W2 in den Zustand W1 zu überführen und hierzu die Unterseite 12 stärker als in dem Zustand W2 zu wölben und stärker als in dem Zustand W2 von der Oberseite 14 weg zu wölben, wird beispielsweise mittels der Stelleinrichtung 16 das Fluid in die Kammern 18a-e hineingefördert beziehungsweise das Fluid kann aufgrund des Drucks, unter dem das Fluid in dem Reservoir gespeichert ist, aus dem Reservoir in die Kammern 18a-e einströmen. Hierzu wird das Ventil beispielsweise in seine Offenstellung gestellt, und/oder mittels der Fördereinrichtung wird das Fluid, insbesondere aus dem Reservoir, in die Kammern 18a-e gefördert. Daraufhin wird beispielsweise das Ventilelement aus seiner Offenstellung in seine Schließstellung verstellt, sodass mittels des Ventils ein Ausströmen des Fluids aus den Kammern 18a-e verhindert wird.
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Die Kammern 18a-e sind beispielsweise durch ein elastisch verformbares Material und somit beispielsweise durch einen Elastomer begrenzt. Das Material beziehungsweise der Elastomer wird beziehungsweise ist durch Einleiten des Fluids in die Kammern 18a-e elastisch verformbar beziehungsweise elastisch verformt. Ferner ist es vorzugsweise vorgesehen, dass die Unterseite 12 durch ein elastisch verformbares Bauelement und somit beispielsweise durch ein Elastomer-Gebilde gebildet ist. Das elastisch verformbare Bauelement ist in 1 mit 28 bezeichnet. Durch das beschriebene Überführen des Luftleitflügels 10 aus dem Zustand W2 in den Zustand W1 wird auch das elastische Bauelement 28 elastisch verformt. Da sich das Ventilelement in dem Zustand W1 in seiner Schließstellung befindet und somit das Fluid an einem Ausströmen aus den Kammern 18a-e hindert, werden das die Kammern 18a-e begrenzende Material und das Bauelement 28 mittels des Ventils in dem Zustand W1 elastisch verformt gehalten.
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Um nun beispielsweise den Luftleitflügel 10 aus dem Zustand W1 in den Zustand W2 zu überführen, wird beispielsweise das Ventil aus seiner Schließstellung in seine Offenstellung verstellt. Dadurch lässt das Ventil zu, dass das Fluid aus den Kammern 18a-e ausströmen kann. Hierdurch werden das Material und das Bauelement 28 nicht mehr elastisch verformt gehalten, sondern können sich selbstständig beziehungsweise selbsttätig zumindest teilweise entspannen und sich somit in einen Ausgangszustand oder eine Ausgangsform oder in Richtung des Ausgangszustands beziehungsweise der Ausgangsform entspannen und bewegen, das heißt zurückfedern, insbesondere so lange, bis das Material und das Bauelement 28 nicht mehr elastisch verformt sind beziehungsweise bis das Ventil wieder geschlossen wird. Auf diese Weise können sich das Material und das Bauelement 28 so lange derart entspannen und sich in den Ausgangszustand oder in Richtung des Ausgangszustands verformen, bis der Zustand W2 erreicht ist. Durch erneutes Einleiten des Fluids in die Kammern 18a-e kann dann der Luftleitflügel 10 wieder aus dem Zustand W2 in den Zustand W1 überführt werden. Das zuvor genannte, elastisch verformbare und die Kammern 18a-e begrenzende Material ist in 1 schraffiert dargestellt und mit 30 bezeichnet. Die Oberseite 14 ist beispielsweise durch ein weiteres Bauelement 32 gebildet, welches nicht elastisch verformbar ist. Beispielsweise sind die Bauelemente 28 und 32 aus voneinander unterschiedlichen Werkstoffen gebildet. Alternativ oder zusätzlich ist denkbar, dass das Bauelement 32 aus einem zweiten Material gebildet ist, wobei das erste Material und das zweite Material voneinander unterschiedliche Materialien sind. Ferner ist es beispielsweise denkbar, dass das Bauelement 28 aus einem dritten Material gebildet ist, wobei das dritte Material und das erste Material 30 gleiche Materialien oder voneinander unterschiedliche Materialien sein können. Das Material 30 bildet beispielsweise einen die Kammern 18a-e begrenzenden Körper 34, wobei der Körper 34 und das Bauelement 28 separat voneinander ausgebildete Bauteile sein können, oder der Körper 34 und das Bauelement 28 sind einstückig miteinander ausgebildet, sodass beispielsweise die Unterseite 12 durch das Material 30 gebildet sein kann. Ferner ist es denkbar, dass der Körper 34 und das Bauelement 32 separat voneinander ausgebildet und zumindest mittelbar, insbesondere direkt, miteinander verbunden sind.
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Der Luftleitflügel 10 kann in seinem Inneren 20 wenigstens eine oder mehrere, in 1 nicht dargestellte zweite Kammern aufweisen, welche beispielsweise zumindest teilweise von den Kammern 18a-e getrennt sind. In die zweiten Kammern ist beispielsweise unabhängig von den ersten Kammern 18a-e das Fluid mittels der Stelleinrichtung 16, insbesondere mittels der Fördereinrichtung, einleitbar. Hierdurch sind die zweiten Kammern, insbesondere deren jeweilige Volumina, vergrößerbar, wodurch beispielsweise ein von dem Teilbereich T1 unterschiedlicher, neben dem Teilbereich T1 angeordneter zweiter Teilbereich der Unterseite 12 relativ zu dem Teilbereich T1 gewölbt und dabei insbesondere nach außen von der Oberseite 14 weggewölbt werden kann. Der zweite Teilbereich ist beispielsweise in Fahrzeugquerrichtung neben dem ersten Teilbereich T1 angeordnet, wobei beispielsweise die Fahrzeugquerrichtung senkrecht zur Bildebene von 1 verläuft. Die vorigen und folgenden Ausführungen zu den Kammern 18a-e können ohne weiteres auch auf die zweiten Kammern übertragen werden und umgekehrt.
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Wird beispielsweise das Fluid in die zweiten Kammern eingeleitet, während ein Einleiten des Fluids in die Kammern 18a-e unterbleibt, so wird dadurch der zweite Teilbereich von der Oberseite 14 weggewölbt und relativ zu dem ersten Teilbereich T1 bewegt beziehungsweise verformt oder gewölbt. Dadurch kann beispielsweise der zweite Teilbereich stärker von der Oberseite 14 weggewölbt oder wegbewegt werden als der erste Teilbereich T1 beziehungsweise der zweite Teilbereich kann eine stärkere, insbesondere konvexe, Wölbung aufweisen als der Teilbereich T1. Entsprechendes gilt für den Teilbereich T1. Dabei sind beispielsweise die zweiten Kammern in dem zweiten Teilbereich angeordnet, und die Kammern 18a-e sind in dem ersten Teilbereich T1 angeordnet. Durch dieses unterschiedliche Wölben der Teilbereiche der Unterseite 12 kann beispielsweise bewirkt oder eingestellt werden, dass bei der Fahrt des Kraftwagens, insbesondere bei einer Kurvenfahrt des Kraftwagens, unterschiedliche Auf- oder Abtriebe in den oder auf die Teilbereiche wirken. Hierdurch können beispielsweise Wankbewegungen eines beispielsweise als selbsttragende Karosserie ausgebildeten Aufbaus des Kraftwagens vermieden oder zumindest gering gehalten werden.
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Es ist denkbar, dass der Luftleitflügel 10 relativ zu der genannten Karosserie, insbesondere zumindest in Fahrzeughochrichtung, verlagerbar ist, oder der Luftleitflügel 10 ist relativ zu der Karosserie, insbesondere zumindest in Fahrzeughochrichtung, unbeweglich. Mit anderen Worten kann vorgesehen sein, dass der Luftleitflügel 10 relativ zu der Karosserie, insbesondere in Fahrzeughochrichtung, verlagerbar und dadurch in mehrere, voneinander unterschiedliche Stellungen bewegbar ist. Ist der Luftleitflügel 10 relativ zu der Karosserie unbeweglich, so weist der Luftleitflügel 10 lediglich die in 1 gezeigte Stellung relativ zu der Karosserie auf.
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Als das Fluid wird beispielsweise Luft, insbesondere Druckluft, verwendet, sodass der Kanal 26 beispielsweise eine Druckluftleitung ist. Vorliegend ist der Kanal 26 ein den Kammern 18a-e gemeinsamer Kanal. Ferner ist es denkbar, dass je Kammer wenigstens oder genau ein Kanal vorgesehen ist, über welchen das Fluid in die jeweilige Kammer 18a-e eingeleitet werden kann. Insbesondere ist für die zweiten Kammern wenigstens eine zumindest teilweise von der Leitung 24 getrennte, weitere Leitung vorgesehen, über die beziehungsweise über deren Kanal das Fluid in die zweiten Kammern eingeleitet werden kann. Dadurch können die Kammern 18a-e unabhängig von den zweiten Kammern beziehungsweise umgekehrt mit dem Fluid versorgt werden, sodass die Teilbereiche der Unterseite 12 relativ zueinander gewölbt beziehungsweise bewegt werden können. Durch unterschiedliches Wölben der Teilbereiche können, insbesondere in Fahrzeugquerrichtung, aerodynamische Unterschiede der Unterseite 12 eingestellt beziehungsweise erzielt werden. Die zweiten Kammern können in Fahrzeugquerrichtung neben und/oder in Fahrzeuglängsrichtung vor oder hinter den Kammern 18a-e angeordnet sein.
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Das Einleiten des Fluids in die jeweiligen Kammern und/oder das Abführen des Fluids aus den jeweiligen Kammern erfolgt beispielsweise in Abhängigkeit von wenigstens einer Beschleunigung, die auf den Kraftwagen wirkt und beispielsweise mittels wenigstens eines Beschleunigungssensors erfasst wird. Alternativ oder zusätzlich erfolgt beispielsweise das Einleiten des Fluids in die Kammern und/oder das Ausleiten des Fluids aus den Kammern in Abhängigkeit von einer, insbesondere um die Fahrzeuglängsrichtung erfolgenden, Neigung des Aufbaus, wobei die Neigung beispielsweise mittels wenigstens eines Winkelsensors erfasst wird. Dadurch kann ein besonders vorteilhaftes, an die jeweilige Fahrsituation angepasstes Verhalten der Karosserie realisiert werden. Insbesondere können dadurch übermäßige Wankbewegungen bei Kurvenfahrten des Kraftwagens vermieden werden. Insgesamt ist erkennbar, dass durch Einstellen beziehungsweise Verändern der Wölbung der Unterseite 12 die Aerodynamik des Kraftwagens bedarfsgerecht und insbesondere je nach Fahrsituation eingestellt werden kann.
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In Vorwärtsfahrtrichtung des Kraftwagens sind beispielsweise die Kammern 18a-e bezogen auf die Fahrzeugquerrichtung links neben den zweiten Kammern angeordnet, sodass beispielsweise der erste Teilbereich T1 links neben dem zweiten Teilbereich angeordnet ist. Somit ist der zweite Teilbereich in Fahrzeugquerrichtung rechts neben dem ersten Teilbereich T1 angeordnet. Erfolgt beispielsweise eine Kurvenfahrt des Kraftwagens nach rechts, sodass der Kraftwagen eine Rechtskurve durchfährt, so wird beispielsweise mittels des Luftleitflügels 10 die Aerodynamik des Kraftwagens derart aktiv beeinflusst, dass der linke Teilbereich T1 relativ zu dem rechten, zweiten Teilbereich und/oder der rechte, zweite Teilbereich relativ zu dem linken, ersten Teilbereich T1 derart gewölbt und dadurch bewegt wird, dass der Abtrieb auf der rechten Seite und somit an oder in dem rechten, zweiten Teilbereich erhöht und/oder der Auftrieb auf der rechten Seite und somit in oder an dem rechten, zweiten Teilbereich verringert wird, insbesondere relativ zu dem linken Teilbereich T1 und der linken Seite. Hierzu wird beispielsweise das Fluid in die zweiten Kammern eingeleitet, während ein Einleiten des Fluids in die ersten Kammern 18a-e unterbleibt. In der Folge wird beispielsweise der rechte, zweite Teilbereich relativ zu dem linken, ersten Teilbereich T1 von der Oberseite 14 weg konvex gewölbt. Dies erfolgt beispielsweise derart, bis die beispielsweise elastische Unterseite 12 in dem rechten, zweiten Teilbereich eine beispielsweise zu definierende, maximal mögliche Fläche beziehungsweise in Fahrzeuglängsrichtung verlaufende Länge aufweist. Dadurch können beispielsweise übermäßige Wankbewegungen der Karosserie vermieden werden, sodass ein besonders stabiles Fahrverhalten dargestellt werden kann. Bei einer solchen Kurvenfahrt, bei der der Kraftwagen eine Linkskurve durchfährt, wird, beispielsweise ausgehend von dem Zustand W2, das Fluid in die linken Kammern 18a-e eingeleitet, während ein Einleiten des Fluids in die rechten Kammern unterbleibt. Dadurch wird beispielsweise der linke, erste Teilbereich T1 relativ zu dem rechten, zweiten Teilbereich von der Oberseite 14 weg konvex gewölbt, sodass der Abtrieb auf der linken Seite, das heißt in dem linken, ersten Teilbereich T1, insbesondere gegenüber der rechten Seite beziehungsweise gegenüber dem rechten, zweiten Teilbereich, erhöht beziehungsweise der Auftrieb verringert wird. Auch hierdurch können übermäßige Wankbewegungen der Karosserie sicher vermieden werden. Des Weiteren ist es mittels des Luftleitflügels 10 möglich, eine Stabilisierung des Giermoments des Kraftwagens zu erzielen und damit ein besonders vorteilhaftes Fahrverhalten durch aktive Unterstützung von elektronischen Stabilisierungseinrichtungen zu realisieren.
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Wird beispielsweise eine aktive Beeinflussung der Aerodynamik mittels des Luftleitflügels 10 nicht benötigt, wird der Luftleitflügel 10 beispielsweise in seine neutrale Position und hierzu beispielsweise in den Zustand W2 gebracht, in welchem beispielsweise die Wölbung der Unterseite 12, insbesondere die konvexe Wölbung der Unterseite 12, minimal oder aufgehoben ist. Ferner ist es beispielsweise möglich, die Unterseite 12 in ihrer Wölbung derart gezielt und aktiv einzustellen, dass auf den Luftleitflügel 10 und über diesen auf den Kraftwagen ein Auftrieb wirkt, um Verluste wie beispielsweise Reibungsverluste besonders gering zu halten und den Kraftwagen besonders energieeffizient antreiben zu können. Hierdurch kann beispielsweise ein besonders vorteilhafter cW-Wert des Kraftwagens realisiert werden, da insbesondere dessen Anpressdruck gering gehalten werden kann.
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In der zuvor genannten neutralen Position kann vorgesehen sein, dass die Unterseite 12 gespiegelt oder spiegelsymmetrisch zur Oberseite 14 ist. Dadurch ist der Weg, der von der die Seiten umströmenden Luft bei der Fahrt zurückzulegen ist, auf der Oberseite 14 und auf der Unterseite 12 gleich, sodass auf der Oberseite 14 und auf der Unterseite 12 die gleichen Drücke herrschen.
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2 zeigt ausschnittsweise in einer schematischen und geschnittenen Seitenansicht eine zweite Ausführungsform des Luftleitflügels 10. Die zweite Ausführungsform unterscheidet sich insbesondere dadurch von der ersten Ausführungsform, dass bei der zweiten Ausführungsform die eine Seite die Unterseite 12 und die andere Seite die Oberseite 14 ist. Somit ist bei der zweiten Ausführungsform die Unterseite 12 in ihrer äußeren Form unveränderlich, wobei die Oberseite 14 eine mittels der Stelleinrichtung 16 variierbare Wölbung aufweist. Außerdem ist die Luft, die die Oberseite 14 bei der Fahrt direkt umströmt, durch einen Pfeil 36 veranschaulicht. Des Weiteren ist die Luft, die die Unterseite 12 bei der Fahrt des Kraftwagens direkt umströmt, durch einen Pfeil 38 veranschaulicht.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 102011011102 A1 [0002]
