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Die Erfindung betrifft eine Vorderwagenstruktur für einen Personenkraftwagen gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1. Weiterhin betrifft die Erfindung einen Personenkraftwagen gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 7.
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Die
DE 10 2012 208 903 A1 offenbart ein Kraftfahrzeug, mit einem Vorderbau, der zwei zueinander beabstandete, zur Fahrzeugaußenseite versetzte Stützlängsträger aufweist, deren jeweiliges hinteres Ende an einer Stirnwand einer Karosserie des Kraftfahrzeugs angeordnet ist.
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Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Vorderwagenstruktur für einen Personenkraftwagen sowie einen Personenkraftwagen mit einer solchen Vorderwagenstruktur zu schaffen, sodass auf besonders kostengünstige Weise eine besonders hohe Steifigkeit der Vorderwagenstruktur realisiert werden kann.
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Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine Vorderwagenstruktur mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 sowie durch einen Personenkraftwagen mit den Merkmalen des Patentanspruchs 7 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung lassen sich den übrigen Ansprüchen entnehmen.
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Ein erster Aspekt der Erfindung betrifft eine Vorderwagenstruktur für einen Personenkraftwagen. Die Vorderwagenstruktur umfasst einen Biegequerträger, welcher an zwei in Fahrzeugquerrichtung voneinander beabstandete und auch als Deformationselemente bezeichnete Energieabsorptionselemente angebunden ist. Unter dem Merkmal, dass die Energieabsorptionselemente in Fahrzeugquerrichtung voneinander beabstandet sind, ist insbesondere zu verstehen, dass die Energieabsorptionselemente in Einbaulage der Vorderwagenstruktur in Fahrzeugquerrichtung voneinander beabstandet sind, wobei die Vorderwagenstruktur ihre Einbaulage in vollständig hergestelltem Zustand des Personenkraftwagens einnimmt. Im vollständig hergestellten Zustand umfasst der Personenkraftwagen die Vorderwagenstruktur. Der Biegequerträger ist zumindest mittelbar, insbesondere direkt, an die Energieabsorptionselemente angebunden. Dies bedeutet, dass der Biegequerträger zumindest mittelbar, insbesondere direkt, mit den Energieabsorptionselementen verbunden ist. Über die Energieabsorptionselemente ist der Biegequerträger an einer selbsttragenden Karosserie für den Personenkraftwagen gehalten, welcher die selbsttragende Karosserie im vollständig hergestellten Zustand des Personenkraftwagens umfasst. Die selbsttragende Karosserie bildet beispielsweise eine Fahrgastzelle beziehungsweise einen Innenraum, in der beziehungsweise dem sich Insassen des Personenkraftwagens insbesondere während einer Fahrt des Personenkraftwagens aufhalten können. Die Energieabsorptionselemente sind beispielsweise bei einer insbesondere in Fahrzeuglängsrichtung von vorne nach hinten wirkenden und beispielsweise aus einem Frontalaufprall resultierenden unfallbedingten Kraftbeaufschlagung und der Energieverzehrung deformierbar, wodurch mittels der Energieabsorptionselemente Unfallenergie in Verformungsenergie umgewandelt und somit absorbiert wird. Hierbei wird der Biegequerträger insbesondere genutzt, unfallbedingte Lasten auf die Energieabsorptionselemente zu verteilen.
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Die Vorderwagenstruktur umfasst außerdem ein in Fahrzeughochrichtung oberhalb der Energieabsorptionselemente angeordnetes Schubfeld, welches auch als Schubebene bezeichnet wird. Das Schubfeld ist separat von der selbsttragenden Karosserie ausgebildet und mit der selbsttragenden Karosserie verbunden, sodass das separat von der Karosserie ausgebildete Schubfeld an die Karosserie angebunden ist. Bei dem Schubfeld handelt es sich beispielsweise um eine Baueinheit, welche einstückig ausgebildet sein kann. Alternativ ist es denkbar, dass die Baueinheit mehrteilig ausgebildet ist und dabei beispielsweise mehrere, separat voneinander ausgebildete und miteinander verbundene Bauelemente umfasst. Das Schubfeld erstreckt sich zumindest in einem Teilbereich zumindest im Wesentlichen flächig, wobei sich zumindest der flächige Teilbereich insbesondere bezogen auf die Einbaulage der Vorderwagenstruktur in einer Ebene erstreckt, welche durch die Fahrzeugquerrichtung und die Fahrzeuglängsrichtung aufgespannt wird beziehungsweise ist. Insbesondere kann vorgesehen sein, dass das Schubfeld an wenigstens zwei in Fahrzeugquerrichtung voneinander beabstandeten Karosserieteilen der selbsttragenden Karosserie angebunden und somit mit den Karosserieteilen verbunden ist, sodass die in Fahrzeugquerrichtung voneinander beabstandeten Karosserieteile über das Schubfeld miteinander verbunden sind. Die Karosserieteile sind Bestandteile der Karosserie. Die Karosserieteile sind beispielsweise Träger, insbesondere Längsträger. Über das Schubfeld können beispielsweise Kräfte, insbesondere Schubkräfte, zwischen den Karosserieteilen übertragen werden, wodurch die Vorderwagenstruktur vorteilhaft ausgestaltet werden kann.
Dem jeweiligen Energieabsorptionselement ist ein jeweiliges, sich zumindest in Fahrzeughochrichtung erstreckendes Abstützelement zugeordnet. Somit ist je Energieabsorptionselement wenigstens oder genau ein Abstützelement vorgesehen, welches sich zumindest im Wesentlichen in Fahrzeughochrichtung erstreckt. Da die Fahrzeughochrichtung üblicherweise auch als z-Richtung bezeichnet wird, wird das jeweilige Abstützelement auch als z-Stütze oder als z-Strebe bezeichnet. Über das jeweils zugeordnete Abstützelement ist das jeweilige, dem jeweiligen Abstützelement zugeordnete Energieabsorptionselement mit dem Schubfeld verbunden. Hierzu ist beispielsweise das jeweilige Abstützelement einerseits beziehungsweise einenends an das Schubfeld und andererseits beziehungsweise andernends an das jeweils zugeordnete Energieabsorptionselement zumindest mittelbar, insbesondere direkt, angebunden. Unter dem Merkmal, dass das Schubfeld in Fahrzeughochrichtung oberhalb der Energieabsorptionselemente angeordnet ist, kann insbesondere verstanden werden, dass das Schubfeld in Fahrzeughochrichtung höher als die Energieabsorptionselemente und somit auf einem höheren Höhenniveau als die Energieabsorptionselemente angeordnet ist, wobei das jeweilige Energieabsorptionselement in Fahrzeughochrichtung nach oben hin nicht zwangsläufig durch das Schubfeld überdeckt sein muss. Insbesondere ist es jedoch denkbar, dass das jeweilige Energieabsorptionselement in Fahrzeughochrichtung nach oben hin zumindest teilweise, insbesondere zumindest überwiegend oder vollständig, durch das Schubfeld überdeckt ist.
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Um nun auf besonders gewichts-, bauraum- und kostengünstige Weise eine besonders hohe Steifigkeit der Vorderwagenstruktur realisieren zu können, ist es erfindungsgemäß vorgesehen, dass zumindest eines der Abstützelemente, insbesondere beide Abstützelemente, wenigstens einen Luftkanal aufweist, welcher in einem von Luft, insbesondere Rohluft, durchströmbaren Luftpfad, über welchen die den Luftpfad durchströmende Luft wenigstens einer Maschine des Personenkraftwagens zuführbar ist, angeordnet und von der den Luftpfad durchströmenden Luft durchströmbar ist. Hierdurch weist das zumindest eine Abstützelement selbst einen gewichtsgünstigen Aufbau und eine hohe Steifigkeit auf, sodass die Vorderwagenstruktur mittels der Abstützelemente besonders vorteilhaft ausgesteift werden kann. Hierbei bilden die Abstützelemente, die Deformationselemente, der Biegequerträger und das Schubfeld quasi einen Korpus, dessen Deckel durch das Schubfeld gebildet ist. Die Abstützelemente bilden beispielsweise Seitenwände des Korpus, während die Energieabsorptionselemente und der Biegequerträger einen Boden oder Bodenelemente des Korpus bilden. Der Korpus ist eine besonders steife Struktur, sodass eine besonders hohe Steifigkeit der Vorderwagenstruktur dargestellt werden kann.
Erfindungsgemäß kommt dem zumindest einen Abstützelement eine Doppelfunktion zu. Dabei wird das zumindest eine Abstützelement einerseits genutzt, um die Vorderwagenstruktur effektiv und effizient auszusteifen. Andererseits wird das zumindest eine Abstützelement genutzt, um die Luft zu führen. Somit ist eine auch als Rohluftführung bezeichnete Führung der beispielsweise als Rohluft ausgebildeten Luft zumindest teilweise in das zumindest eine Abstützelement integriert. Dadurch können die Teileanzahl und somit die Kosten, das Gewicht und der Bauraumbedarf der Vorderwagenstruktur in einem besonders geringen Rahmen gehalten werden. Das jeweilige Abstützelement ist vorzugsweise ein flächiges Bauteil und weist somit zumindest einen zumindest im Wesentlichen flächigen Bereich auf, welcher sich beispielsweise in einer Ebene erstreckt, die durch die Fahrzeuglängsrichtung und die Fahrzeughochrichtung aufgespannt ist beziehungsweise wird. Hierdurch kann eine besonders hohe Steifigkeit der Vorderwagenstruktur realisiert werden.
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Der Luftkanal des zumindest einen Abstützelements ist beispielsweise durch eine als Durchgangsöffnung oder Durchgangskammer ausgebildete Hohlkammer des zumindest einen Abstützelements gebildet. Dadurch weist das zumindest eine Abstützelement eine Hohlbauweise auf, wodurch einerseits das Gewicht des zumindest einen Abstützelements gering gehalten werden kann. Außerdem kann eine besonders hohe Steifigkeit des zumindest einen Abstützelements realisiert werden, sodass die Vorderwagenstruktur insgesamt besonders steif ausgestaltet werden kann. Die Integration der Führung der Luft in das zumindest eine Abstützelement schafft darüber hinaus die Möglichkeit einer Standardisierung hinsichtlich der Führung der Luft, beispielsweise in einem hinteren Abschnitt der Luftführung, wobei eine etwaige Variantenbildung der Luftführung beziehungsweise des Luftpfads in einem beispielsweise stromauf des hinteren Abschnitts angeordneten vorderen Abschnitt der Luftführung beziehungsweise des Luftpfads kostengünstig dargestellt werden kann.
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Das jeweilige Abstützelement ist aus einem Kunststoff gebildet. Hierdurch kann auf kostengünstige Weise eine besonders hohe Steifigkeit und ein besonders geringes Gewicht der Abstützstruktur realisiert werden.
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Um eine besonders hohe Steifigkeit zu realisieren, ist es vorgesehen, dass das jeweilige Abstützelement eine Aufnahme aufweist, welche in Fahrzeugquerrichtung durch jeweilige Wandungsbereiche des jeweiligen Abstützelements, insbesondere direkt, begrenzt ist.
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Dabei ist das jeweilige Energieabsorptionselement in der jeweiligen Aufnahme des dem jeweiligen Energieabsorptionselement zugeordneten Abstützelements zumindest teilweise, insbesondere zumindest überwiegend oder vollständig, aufgenommen, insbesondere in Fahrzeughochrichtung.
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Bei einer besonders vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung ist der Luftkanal direkt durch eine Wandung des zumindest einen Abstützelements begrenzt. Dies bedeutet, dass das einerseits an das Schubfeld und andererseits an das zugehörige Energieabsorptionselement angebundene, zumindest eine Abstützelement selbst beziehungsweise für sich alleine betrachtet den Luftkanal direkt begrenzt, sodass die den Luftkanal durchströmende Luft die Wandung des zumindest einen Abstützelements beziehungsweise das zumindest eine Abstützelement selbst berührt beziehungsweise kontaktiert. Somit ist nicht etwa ein separat von dem zumindest einen Abstützelement ausgebildetes und in dem Luftkanal angeordnetes Rohr vorgesehen, sondern das Abstützelement selbst begrenzt den Luftkanal direkt. Dadurch können die Teileanzahl und somit die Kosten besonders gering gehalten werden, wobei gleichzeitig eine besonders hohe Steifigkeit der Vorderwagenstruktur gewährleistet werden kann.
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Um die Teileanzahl und somit die Kosten und das Gewicht in einem besonders geringen Rahmen halten sowie eine besonders hohe Steifigkeit realisieren zu können, ist es in weiterer Ausgestaltung der Erfindung vorgesehen, dass das zumindest eine Abstützelement einstückig ausgebildet ist.
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In weiterer vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung ist das zumindest eine Abstützelement durch Spritzgießen hergestellt. Hierdurch können auch komplexe Geometrien des zumindest einen Abstützelements auf kostengünstige Weise realisiert werden, sodass auf kostengünstige Weise eine besonders hohe Steifigkeit der Vorderwagenstruktur gewährleistet werden kann.
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Um die Luft besonders bedarfsgerecht führen und dabei eine besonders hohe Steifigkeit der Vorderwagenstruktur realisieren zu können, ist es in weiterer Ausgestaltung der Erfindung vorgesehen, dass die Vorderwagenstruktur wenigstens ein separat von dem zumindest einen Abstützelement ausgebildetes Leitungselement umfasst, welches wenigstens einen fluidisch mit dem Luftkanal verbundenen zweiten Luftkanal aufweist. Der zweite Luftkanal ist in dem von der Luft durchströmbaren Luftpfad angeordnet und von der den Luftpfad durchströmenden Luft durchströmbar.
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Schließlich hat es sich als besonders vorteilhaft gezeigt, wenn die Vorderwagenstruktur wenigstens einen in dem Luftpfad stromab des Luftkanals angeordneten Luftfilter zum Filtern der den Luftpfad durchströmenden Luft angeordnet ist. Hierdurch kann die Luft auf besonders günstige Weise gefiltert werden, wobei gleichzeitig eine besonders hohe Steifigkeit der Vorderwagenstruktur dargestellt werden kann.
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Ein zweiter Aspekt der Erfindung betrifft einen Personenkraftwagen, welcher eine selbsttragende Karosserie und eine Vorderwagenstruktur, insbesondere gemäß dem ersten Aspekt der Erfindung, umfasst. Die Vorderwagenstruktur weist einen Biegequerträger auf, welcher an zwei in Fahrzeugquerrichtung voneinander beabstandeten Energieabsorptionselementen, insbesondere zumindest mittelbar oder direkt, angebunden und über die Energieabsorptionselemente an der selbsttragenden Karosserie gehalten ist. Die Vorderwagenstruktur weist darüber hinaus ein in Fahrzeughochrichtung oberhalb der Energieabsorptionselemente angeordnetes und separat von der selbsttragenden Karosserie ausgebildetes Schubfeld auf, welches an die Karosserie angebunden, das heißt mit der Karosserie verbunden ist. Dabei ist das Schubfeld zumindest mittelbar, insbesondere direkt, an die Karosserie angebunden. Dem jeweiligen Energieabsorptionselement ist ein jeweiliges, sich zumindest im Wesentlichen in Fahrzeughochrichtung erstreckendes Abstützelement zugeordnet, über welches das jeweilig zugeordnete Energieabsorptionselement mit dem Schubfeld verbunden ist.
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Um nun auf einfache und kostengünstige Weise eine besonders hohe Steifigkeit der Vorderwagenstruktur realisieren zu können, ist es bei dem zweiten Aspekt der Erfindung vorgesehen, dass zumindest eines der Abstützelemente wenigstens einen Luftkanal aufweist, welcher in einem von Luft durchströmbaren Luftpfad, über welchen die den Luftpfad durchströmende Luft wenigstens einer Maschine des Personenkraftwagens zuführbar ist, angeordnet und von der den Luftpfad durchströmenden Luft durchströmbar ist. Vorteile und vorteilhafte Ausgestaltungen des ersten Aspekts der Erfindung sind als Vorteile und vorteilhafte Ausgestaltungen des zweiten Aspekts der Erfindung anzusehen und umgekehrt.
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Das jeweilige Abstützelement ist aus einem Kunststoff gebildet. Hierdurch kann auf kostengünstige Weise eine besonders hohe Steifigkeit und ein besonders geringes Gewicht der Abstützstruktur realisiert werden.
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Um eine besonders hohe Steifigkeit zu realisieren, ist es vorgesehen, dass das jeweilige Abstützelement eine Aufnahme aufweist, welche in Fahrzeugquerrichtung durch jeweilige Wandungsbereiche des jeweiligen Abstützelements, insbesondere direkt, begrenzt ist. Dabei ist das jeweilige Energieabsorptionselement in der jeweiligen Aufnahme des dem jeweiligen Energieabsorptionselement zugeordneten Abstützelements zumindest teilweise, insbesondere zumindest überwiegend oder vollständig, aufgenommen, insbesondere in Fahrzeughochrichtung.
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In vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung weist der Personenkraftwagen die Maschine auf, sodass die Maschine Bestandteil des Personenkraftwagens ist. Die Maschine kann eine elektrische Maschine sein. Als besonders vorteilhaft hat es sich jedoch gezeigt, wenn die Maschine als ein Antriebsmotor, insbesondere als ein Verbrennungsmotor, zum Antreiben des Personenkraftwagens ausgebildet ist.
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Einzelheiten der Erfindung ergeben sich im Weiteren anhand der Figurenbeschreibung sowie der Zeichnung.
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Hierbei zeigt:
- 1 ausschnittsweise eine schematische Vorderansicht einer erfindungsgemäßen Vorderwagenstruktur für einen Personenkraftwagen; und
- 2 ausschnittsweise eine schematische und perspektivische Explosionsansicht der Vorderwagenstruktur.
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In den Figuren sind gleiche oder funktionsgleiche Elemente mit gleichen Bezugszeichen versehen.
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1 zeigt ausschnittsweise in einer schematischen Vorderansicht eine Vorderwagenstruktur 1 für einen Personenkraftwagen. Dies bedeutet, dass der Personenkraftwagen in seinem vollständig hergestellten Zustand die Vorderwagenstruktur 1 sowie eine in 1 ausschnittsweise und besonders schematisch dargestellte selbsttragende Karosserie 2 aufweist. Von der selbsttragenden Karosserie 2 sind in 1 zwei in Fahrzeugquerrichtung voneinander beabstandete Karosserieteile 3 erkennbar. Dabei ist in 1 die Fahrzeugquerrichtung durch einen Doppelpfeil 4 veranschaulicht. Die Karosserieteile 3 sind beispielsweise Trägerelemente, insbesondere Längsträger und Bestandteil der auch als Rohkarosserie oder Rohbau bezeichneten, selbsttragenden Karosserie 2.
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In seinem vollständig hergestellten Zustand umfasst der Personenkraftwagen darüber hinaus einen Antriebsmotor, welcher als Verbrennungsmotor ausgebildet ist. Mittels des Antriebsmotors ist der Personenkraftwagen antreibbar. In einem befeuerten Betrieb des Verbrennungsmotors wird der Verbrennungsmotor, insbesondere wenigstens ein Brennraum des Verbrennungsmotors, mit Luft versorgt. In dem Brennraum wird aus der Luft und aus Kraftstoff, insbesondere aus flüssigem Kraftstoff, ein Kraftstoff-Luft-Gemisch gebildet, welches verbrannt wird. Somit wird der Brennraum auch mit dem Kraftstoff versorgt.
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Die Vorderwagenstruktur 1 weist darüber hinaus einen sich zumindest im Wesentlichen in Fahrzeugquerrichtung erstreckenden Biegequerträger 5 auf, welcher an zwei in Fahrzeugquerrichtung voneinander beabstandete und auch als Deformationselemente bezeichnete Energieabsorptionselemente 6 angebunden ist. Dies bedeutet, dass die Energieabsorptionselemente 6 jeweils zumindest mittelbar, insbesondere direkt, mit dem Biegequerträger 5 verbunden sind. Über die Energieabsorptionselemente 6 ist der Biegequerträger 5 an der Karosserie 2 gehalten. Das jeweilige Energieabsorptionselement 6 weist beispielsweise eine zumindest im Wesentlichen in Fahrzeuglängsrichtung verlaufende Längserstreckung auf, wobei die Fahrzeuglängsrichtung in 1 durch einen Pfeil 7 veranschaulicht ist. Die Fahrzeuglängsrichtung verläuft dabei senkrecht zur Bildebene von 1. In Fahrzeuglängsrichtung nach hinten hin schließt sich beispielsweise an das jeweilige Energieabsorptionselement 6 ein jeweiliger, in 1 nicht erkennbarer Längsträger der Karosserie 2 an, wobei das jeweilige Energieabsorptionselement 6 zumindest mittelbar, insbesondere direkt, mit dem jeweiligen, sich in Fahrzeuglängsrichtung nach hinten an das jeweilige Energieabsorptionselement 6 anschließenden Längsträger verbunden ist. Dadurch ist der Biegequerträger 5 über die Energieabsorptionselemente 6 an die dahinter angeordneten Längsträger angebunden.
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Kommt es beispielsweise zu einer beispielsweise aus einem Frontalaufprall resultierenden und in Fahrzeuglängsrichtung von vorne nach hinten auf den Biegequerträger 5 wirkenden, unfallbedingten Kraftbeaufschlagung, so wird die unfallbedingte Kraftbeaufschlagung beziehungsweise werden aus der unfallbedingten Kraftbeaufschlagung resultierende Unfalllasten mittels des Biegequerträgers 5 auf die Energieabsorptionselemente 6 verteilt. In der Folge werden die Energieabsorptionselemente 6 unter Energieverzehrung verformt. Dies bedeutet, dass durch das unfallbedingte Verformen der Energieabsorptionselemente 6 Unfallenergie in Verformungsenergie mittels der Energieabsorptionselemente 6 umgewandelt und dadurch absorbiert wird.
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Die Vorderwagenstruktur 1 weist darüber hinaus ein Schubfeld 8 auf, welches in Fahrzeughochrichtung oberhalb der Energieabsorptionselemente 6 angeordnet ist. Die Fahrzeughochrichtung ist dabei in 1 durch einen Doppelpfeil 9 veranschaulicht. Das Schubfeld 8 erstreckt sich zumindest teilweise, insbesondere zumindest überwiegend oder vollständig, flächig und dabei in einer durch die Fahrzeugquerrichtung oder die Fahrzeuglängsrichtung aufgespannten Ebene. Das Schubfeld 8 ist separat von der Karosserie 2 ausgebildet und an die Karosserie 2 angebunden, das heißt zumindest mittelbar, insbesondere direkt, mit der Karosserie 2 verbunden. Beispielsweise ist das Schubfeld 8 in Fahrzeugquerrichtung beidenends oder beiderseits, das heißt beidseitig an die Karosserieteile 3 angebunden, das heißt zumindest mittelbar, insbesondere direkt, mit den Karosserieteilen 3 verbunden. Somit sind die in Fahrzeugquerrichtung voneinander beabstandeten Karosserieteile 3 in Fahrzeugquerrichtung über das Schubfeld 8 miteinander verbunden, sodass beispielsweise Kräfte, insbesondere Schubkräfte, über das Schubfeld 8 zwischen den Karosserieteilen 3 übertragen werden können.
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Darüber hinaus ist dem jeweiligen Energieabsorptionselement 6 ein sich zumindest im Wesentlichen in Fahrzeughochrichtung erstreckendes Abstützelement 10 der Vorderwagenstruktur 1 zugeordnet. Das jeweilige Abstützelement 10 wird dadurch, dass es sich zumindest im Wesentlichen in Fahrzeughochrichtung erstreckt, auch als z-Stütze bezeichnet. Das jeweilige Abstützelement 10 ist beispielsweise ein zumindest im Wesentlichen flächiges Bauteil. Dabei ist das jeweilige Energieabsorptionselement 6 über das jeweilige Abstützelement 10, welches dem jeweiligen Energieabsorptionselement 6 zugeordnet ist, mit dem Schubfeld 8 verbunden. Hierzu ist beispielsweise das jeweilige Abstützelement 10 einerseits beziehungsweise einenends an das jeweils zugeordnete Energieabsorptionselement 6 und andererseits beziehungsweise andernends an das Schubfeld 8 angebunden.
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Um nun auf besonders einfache und kostengünstige Weise eine besonders hohe Steifigkeit der Vorderwagenstruktur 1 realisieren zu können, weist das jeweilige Abstützelement 10 wenigstens oder genau einen Luftkanal 11 auf, welcher in einem Luftpfad 12 angeordnet ist. Der Luftpfad 12 ist dabei von der zuvor genannten, dem Verbrennungsmotor beziehungsweise dem Brennraum zuzuführenden Luft durchströmbar, wobei der Luftpfad 12 genutzt wird, um die Luft zu dem Verbrennungsmotor zu führen. Mit anderen Worten werden der Luftpfad 12 und somit der jeweilige, in dem Luftpfad 12 angeordnete Luftkanal 11 genutzt, um den Verbrennungsmotor, insbesondere den Brennraum, mit der Luft zu versorgen. Mit anderen Worten ist über den Luftpfad 12 die den Luftpfad 12 durchströmende Luft wenigstens einer Maschine vorliegend in Form des Verbrennungsmotors des Personenkraftwagens zuführbar, wobei dadurch, dass der Luftkanal 11 in dem Luftpfad angeordnet ist, der Luftkanal 11 von der den Luftpfad 12 durchströmenden Luft durchströmbar ist.
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Besonders gut in Zusammenschau mit 2 ist erkennbar, dass der Luftkanal 11 direkt durch eine Wandung 13 des jeweiligen Abstützelements 10 begrenzt ist. Dadurch kann die den Luftkanal 11 durchströmende Luft die Wandung 13, insbesondere eine innenumfangsseitige Mantelfläche 14 der Wandung 13, direkt anströmen und somit direkt berühren. Dabei begrenzt die innenumfangsseitige Mantelfläche 14 der Wandung 13 den Luftkanal 11 direkt. Des Weiteren ist aus 2 besonders gut erkennbar, dass das jeweilige Abstützelement 10 einstückig ausgebildet ist. Dabei ist vorzugsweise das Abstützelement 10 aus einem Kunststoff und/oder durch Spritzgießen hergestellt.
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In dem Luftpfad 12 sind auch Leitungselemente 15 und 16 angeordnet. Die Leitungselemente 15 und 16 sind separat voneinander und separat von dem Abstützelement 10 ausgebildet. Das Leitungselement 15 weist einen in 2 nicht erkennbaren und von der den Luftpfad 12 durchströmenden Luft durchströmbaren zweiten Luftkanal auf, wobei das Leitungselement 16 einen von der den Luftpfad 12 durchströmenden Luft durchströmbaren dritten Luftkanal 17 aufweist. Der zweite Luftkanal ist fluidisch mit dem Luftkanal 11 verbunden, und der Luftkanal 17 ist fluidisch mit dem Luftkanal 11 verbunden, sodass beispielsweise der zweite Luftkanal und der dritte Luftkanal 17 über den Luftkanal 11 fluidisch miteinander verbunden sind. Dabei ist beispielsweise das Leitungselement 15 beziehungsweise der zweite Luftkanal stromauf des Luftkanals 11 angeordnet und das Leitungselement 16 beziehungsweise der Luftkanal 17 ist stromab des Luftkanals 11 angeordnet. Des Weiteren ist beispielsweise in dem Luftpfad 12 wenigstens ein in 2 besonders schematisch dargestellter Luftfilter 18 angeordnet. Mittels des Luftfilters 18 wird die den Luftpfad 12 durchströmende Luft gefiltert. Der Luftfilter 18 ist dabei stromab des Luftkanals 11 angeordnet.
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Ein in Strömungsrichtung der den Luftpfad 12 durchströmenden Luft stromauf des Luftfilters 18 angeordneter Bereich des Luftpfads 12 wird auch als Rohluftbereich bezeichnet, da die den Rohluftbereich durchströmende Luft noch nicht mittels des Luftfilters 18 gefiltert ist und somit auch als Rohluft bezeichnet wird. Ein stromab des Luftfilters 18 angeordneter Bereich des Luftpfads 12 wird auch als Reinluftbereich bezeichnet, da die den Reinluftbereich durchströmende Luft mittels des Luftfilters 18 gefiltert wurde. Da der Luftkanal 11 stromauf des Luftfilters 18 angeordnet ist, ist der Luftkanal 11 in dem Rohluftbereich angeordnet und somit von der Rohluft durchströmbar. Insgesamt ist erkennbar, dass mittels des Luftkanals 11 die Rohluft geführt wird, sodass zumindest ein Teil einer Rohluftführung zum Führen der Rohluft in das jeweilige Abstützelement 10 integriert ist. Dadurch kann die Teileanzahl und somit die Kosten, das Gewicht und der Bauraumbedarf besonders gering gehalten werden. Außerdem ist aus 1 und 2 erkennbar, dass das jeweilige Abstützelement 10 eine jeweilige Aufnahme 19 aufweist. Die Aufnahme 19 ist in Fahrzeughochrichtung nach unten hin offen und in Fahrzeughochrichtung nach oben hin durch eine Wandung 20 des Abstützelements 10 begrenzt. In Fahrzeugquerrichtung ist die Aufnahme 19 beidseitig durch jeweilige Wandungsbereiche 21 des Abstützelements 10 begrenzt. Dabei ist das jeweils zugeordnete Energieabsorptionselement 6 zumindest teilweise, insbesondere zumindest überwiegend oder vollständig in der Aufnahme 19 angeordnet. Dadurch ist das jeweils zugeordnete beziehungsweise zugehörige Energieabsorptionselement 6 in Fahrzeugquerrichtung nach außen hin und in Fahrzeugquerrichtung nach innen hin und somit beidseitig jeweils zumindest teilweise durch die Wandungsbereiche 21 überdeckt.
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Aus 1 sind darüber hinaus Frontscheinwerfer 22 der Vorderwagenstruktur beziehungsweise des Personenkraftwagens erkennbar, wobei die Frontscheinwerfer 22 auch als Frontleuchten oder Frontleuchtenkombinationen bezeichnet werden und in Fahrzeugquerrichtung weiter außen angeordnet sind als die Abstützelemente 10. An dem jeweiligen Abstützelement 10 ist ein Halter 23 vorgesehen, an welchem der jeweilige Frontscheinwerfer 22 befestigt ist. Der jeweilige Frontscheinwerfer 22 ist separat von dem jeweiligen Halter 23 ausgebildet und mit dem jeweiligen 23 verbunden. Somit ist der jeweilige Frontscheinwerfer 22 über den jeweiligen Halter 23 an dem Abstützelement 10 gehalten. Das Abstützelement 10 und der jeweilige Halter 23 können einstückig miteinander ausgebildet sein, oder das Abstützelement 10 und der jeweilige Halter 23 sind separat voneinander ausgebildete und miteinander verbundene Bauelemente. Hierdurch kann eine besonders vorteilhafte, gewichts- und kostengünstige Anbindung der Frontscheinwerfer 22 an die Abstützelemente 10 und somit an den Personenkraftwagen insgesamt realisiert werden.
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Eine einfache und kostengünstige Variantenbildung erfolgt beispielsweise über einen vorderen Abschnitt des Luftpfads 12, wobei der vordere Abschnitt beispielsweise in Strömungsrichtung der den Luftpfad durchströmenden Luft stromauf des Luftkanals 11 angeordnet ist. Somit gehört beispielsweise das Leitungselement 15 zu dem vorderen Abschnitt beziehungsweise das Leitungselement 15 bildet den vorderen Abschnitt. Demzufolge bildet beispielsweise das Leitungselement 16 einen hinteren Abschnitt beziehungsweise gehört zu dem hinteren Abschnitt, welcher beispielsweise stromab des Luftkanals 11 verläuft.
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Insgesamt ist erkennbar, dass sich durch die Integration der Rohluftführung in das Abstützelement 10 auf kostengünstige Weise eine besonders hohe Steifigkeit der Vorderwagenstruktur 1 realisieren lässt.
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Um eine besonders hohe Steifigkeit der Vorderwagenstruktur 1 realisieren zu können, weist die Vorderwagenstruktur 1 eine Abstützeinrichtung 24 auf. Die Abstützeinrichtung 24 ist, insbesondere in einer durch die Fahrzeugquerrichtung und die Fahrzeughochrichtung aufgespannten Ebene, zumindest im Wesentlichen V-förmig ausgebildet und wird daher auch als V-Stütze bezeichnet. Die Abstützeinrichtung 24 ist einerseits beziehungsweise einenends zumindest mittelbar, insbesondere direkt, an das Schubfeld 8 und andererseits beziehungsweise andernends zumindest mittelbar, insbesondere direkt, an die Energieabsorptionselemente 6 angebunden. Dabei weist die Abstützeinrichtung 24 wenigstens oder genau zwei Abstützstreben 25 und 26 auf, welche winklig und somit beispielsweise schräg oder senkrecht zueinander verlaufen. Dabei verlaufen die Abstützstreben 25 und 26 zumindest im Wesentlichen V-förmig zueinander, insbesondere derart, dass die Abstützstreben 25 und 26 in Fahrzeughochrichtung nach oben hin aufeinander zu und somit in Fahrzeughochrichtung nach unten voneinander weg verlaufen. Auf Seiten des Schubfelds 8 sind Abstützstreben 25 und 26 beispielsweise in einer Mitte M des Schubfelds 8 an das Schubfeld 8 angebunden, wobei die Mitte M die Mitte des Schubfelds 8 in Fahrzeugquerrichtung betrachtet ist. Ausgehend von der Mitte M des Schubfelds 8 erstrecken sich die Abstützstreben 25 und 26 in Fahrzeugquerrichtung nach außen und in Fahrzeughochrichtung nach unten zu den jeweiligen Energieabsorptionselementen 6.
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Insgesamt ist erkennbar, dass beispielsweise die Abstützelemente 10, die Energieabsorptionselemente 6, der Biegequerträger 5 und das Schubfeld 8 einen Korpus bilden, dessen Deckel durch das Schubfeld 8 gebildet ist. Beispielsweise bilden die Abstützelemente 10 Seitenwände des Korpus, und die Energieabsorptionselemente 6 und/oder der Biegequerträger bilden beispielsweise einen Boden des Korpus. Dies Korpus ist durch die Abstützeinrichtung 24 ausgesteift, sodass auf gewichtsgünstige Weise eine besonders hohe Steifigkeit der Vorderwagenstruktur 1 geschaffen werden kann.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Vorderwagenstruktur
- 2
- Karosserie
- 3
- Karosserieteil
- 4
- Doppelpfeil
- 5
- Biegequerträger
- 6
- Energieabsorptionselement
- 7
- Pfeil
- 8
- Schubfeld
- 9
- Doppelpfeil
- 10
- Abstützelement
- 11
- Luftkanal
- 12
- Luftpfad
- 13
- Wandung
- 14
- innenumfangsseitige Mantelfläche
- 15
- Leitungselement
- 16
- Leitungselement
- 17
- Luftkanal
- 18
- Luftfilter
- 19
- Aufnahme
- 20
- Wandung
- 21
- Wandungsbereich
- 22
- Frontscheinwerfer
- 23
- Halter
- 24
- Abstützeinrichtung
- 25
- Abstützstrebe
- 26
- Abstützstrebe
- M
- Mitte
