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Die Erfindung betrifft ein Luftleitelement für eine Kraftfahrzeugkarosserie gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.
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Luftleitelemente für Kraftfahrzeugkarosserien sind bekannt. Es handelt sich bei den Luftleitelementen um so genannte Diffusoren oder auch so genannte Heckdiffusoren, die an der Kraftfahrzeugkarosserie aufgenommen sind, damit insbesondere ein bevorzugter Abtrieb des die Kraftfahrzeugkarosserie aufweisenden Kraftfahrzeugs im Betrieb herbeigeführt werden kann. Der Heckdiffusor ist an einen Unterboden der Kraftfahrzeugkarosserie angrenzend als Bauteilabschnitt eines Hecks der Kraftfahrzeugkarosserie ausgebildet.
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Aus der Offenlegungsschrift
DE 10 2010 008 348 A1 ist ein Luftleitelement für eine Kraftfahrzeugkarosserie bekannt, wobei ein Heck der Kraftfahrzeugkarosserie in Form eines Fliesshecks ausgebildet ist und einen Heckdiffusor aufweist. An einem von der Kraftfahrzeugkarosserie abgewandt ausgebildeten Ende des Heckdiffusors ist eine Abrisskante vorgesehen. Die Abrisskante ist in Richtung einer Kraftfahrzeuglängsachse als Abschlusskante des Heckdiffusors ausgebildet.
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Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein verbessertes Luftleitelement für eine Kraftfahrzeugkarosserie anzugeben.
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Die Aufgabe wird erfindungsgemäß mit einem Luftleitelement für eine Kraftfahrzeugkarosserie mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen mit zweckmäßigen und nicht-trivialen Weiterbildungen der Erfindung sind in den jeweiligen Unteransprüchen angegeben.
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Ein erfindungsgemäßes Luftleitelement für eine Kraftfahrzeugkarosserie ist an einem Heckabschnitt der Kraftfahrzeugkarosserie angeordnet. Die Kraftfahrzeugkarosserie weist einen horizontal ausgestalteten Unterboden auf, welcher einem Fahrboden gegenüberliegend ausgebildet ist. Das Luftleitelement ist mit dem Unterboden verbunden. Erfindungsgemäß ist zwischen dem Luftleitelement und dem Unterboden eine Stufe ausgebildet. Das heißt mit anderen Worten, dass eine im Bereich einer Verbindungsstelle des Unterbodens mit dem Luftleitelement ausgebildete Kontur nicht stetig ist, sondern an der Stufe einen Sprung aufweist. Es hat sich gezeigt, dass diese Stufe eine Reduzierung eines Luftwiderstandes sowie eine Reduzierung eines Heckabtriebs zur Folge hat.
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Auf einfache Weise ist die Stufe mit Hilfe einer am Luftleitelement oder am Unterboden ausgebildeten Elementleiste realisiert.
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Bevorzugt ist die Elementleiste vertikal zum Unterboden angeordnet, oder mit anderen Worten beschrieben, es ist die Stufe senkrecht zum Unterboden ausgeführt, wodurch eine vereinfachte, und damit kostengünstige Herstellung aufgrund eines hinterschnittsfreien Profils des Luftleitelementes möglich ist.
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In einer Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Luftleitelementes ist die Stufe in Richtung einer Kraftfahrzeuglängsachse gegenüber einer äußersten Luftleitelementkante in Richtung einer Radausnehmung der Kraftfahrzeugkarosserie von der äußersten Leitelementkante versetzt angeordnet. Mit anderen Worten ist die Stufe am Eintritt der Luftströmung ausgehend vom Unterboden in das Luftleitelement ausgeführt, wodurch insbesondere eine weitere Reduzierung des Heckabtriebs realisiert ist.
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Die Stufe ist bevorzugt zwischen dem Luftleitelement und dem Unterboden in Richtung einer Kraftfahrzeugkarosserielängsachse ausgebildet, wobei das Luftleitelement zum Fahrboden einen Elementabstand aufweist, welcher größer ist als ein Unterbodenabstand des Unterbodens zum Fahrboden. Das bedeutet mit anderen Worten, dass die Luftströmung ausgehend vom Unterboden frei über das Luftleitelement strömen kann.
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In einer weiteren Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Luftleitelementes ist zwischen der Elementleiste und dem Unterboden eine Leistenkante der Elementleiste scharfkantig ausgebildet, wodurch ein erzwungener Strömungsabriss erfolgt.
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In einer weiteren Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Luftleitelements ist es einteilig mit einem Heckunterteil des Heckabschnitts ausgebildet. So kann kostengünstig ein einstückiges Bauteil ausgebildet werden, da bspw. keine Montagekosten zur Verbindung des Luftleitelementes mit dem Heckunterteil anfallen. Ein weiterer Vorteil der einstückigen Ausführung ist darin zu sehen, dass, da die Verbindungsstelle zwischen dem Heckunterteil und dem Luftleitelement entfällt, eine Betriebssicherheit des kompletten Bauteils gesteigert werden kann, da ein Lösen des Luftleitelementes vom Heckunterteil vermieden ist.
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In einer weiteren Ausgestaltung ist das Leitelement mit dem Heckunterteil kostengünstig in einem Tiefziehverfahren oder einem Spritzgussverfahren hergestellt.
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Sofern, wie in einer weiteren Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Luftleitelements vorgeschlagen wird, das Luftleitelement und/oder das Heckunterteil in Leichtbauweise ausgebildet sind, insbesondere aus einem Faserverbundwerkstoff ausgeführt sind, wird ein Gewicht der Kraftfahrzeugkarosserie wesentlich reduziert.
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Bevorzugt ist das Luftleitelement in Form eines Heckspoilers und/oder eines Diffusors, eines so genannten Heckdiffusors, ausgebildet. Unter die Form des Diffusors fallen ebenso kleine Diffusoren an einem Unterboden der Kraftfahrzeugkarosserie, die der Kühlung von insbesondere Scheibenbremsen dient.
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Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele sowie anhand der Zeichnung. Die vorstehend in der Beschreibung genannten Merkmale und Merkmalskombinationen sowie die nachfolgend in der Figurenbeschreibung genannten und/oder in den Figuren alleine gezeigten Merkmale und Merkmalskombinationen sind nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar, ohne den Rahmen der Erfindung zu verlassen. Gleichen oder funktionsgleichen Elementen sind identische Bezugszeichen zugeordnet. Es zeigen:
- 1 in einer Seitenansicht einen Ausschnitt eines Heckabschnitts einer Kraftfahrzeugkarosserie mit einem erfindungsgemäßen Luftleitelement, und
- 2 in einer perspektivischen Darstellung der Heckabschnitt der Kraftfahrzeugkarosserie gem. 1.
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Eine Kraftfahrzeugkarosserie 1 weist einen gemäß 1 ausgestalteten Heckabschnitt 2 auf. Der Heckabschnitt 2 ist ein erfindungsgemäßes Luftleitelement 3 aufweisend ausgestaltet, welches in Form eines Heckdiffusors ausgebildet ist. Der Heckdiffusor 3 ist unbewegbar am Heckabschnitt 2 ausgeführt. Mit Hilfe des Heckdiffusors 3 lässt sich aufgrund seiner Form eine entsprechende Druckverteilung auf die einem Fahrboden 24 gegenüberliegend ausgebildete Diffusorfläche 4 erzielen, welche ab einer bestimmten Geschwindigkeit eines die Kraftfahrzeugkarosserie 1 aufweisenden Kraftfahrzeugs einen Abtrieb erzeugt.
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Der Heckabschnitt 2 besteht aus einem Heckunterteil 5, welches das Luftleitelement 3 aufnehmend ausgebildet ist, und einem Heckoberteil 6, welches das Heckunterteil 5 aufnehmend ausgeführt ist. Bevorzugt ist das Heckunterteil aus einem Kunststoff als Spritzgussbauteil hergestellt, wohingegen das Heckoberteil 6 aus einem metallischen Werkstoff ausgebildet ist. Ebenso könnten jedoch für beide Heckteile 5, 6 auch andere, auch identische Werkstoffe verwendet werden.
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Das Heckunterteil 5 besteht aus einem ersten Seitenteil 7 und einem zweiten Seitenteil 8, zwischen denen sich ein Mittelteil 9, sich überwiegend in Richtung einer Karosseriequerachse Y und einer Karosseriehochachse Z erstreckend ausgebildet ist. Die beiden Seitenteile 8, 9 erstrecken sich überwiegend in Richtung einer Karosserielängsachse X und der Karosseriehochachse Z.
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Im Mittelteil 9 des Heckunterteils 5 ist das Luftleitelement 3 ausgebildet. Es erstreckt sich ausgehend von einer Unterteilfläche 10 des Mittelteils 9 nach Außen. In diesem Ausführungsbeispiel weist das Luftleitelement 3 ein sich entlang der Karosseriequerachse Y und in Richtung der Fahrzeughochsachse Z erstes Elementteil 11 auf, welches nahezu im Lot an eine Abschlussleiste 12 des Heckunterteils 5 angeordnet ist. Ein zweites Elementteil 13 ist sich an eine erste Unterkante 14 des ersten Elementteils 11 anschließend ausgebildet, wobei die erste Unterkante 14 von der Abschlussleiste 12 abgewandt ausgebildet ist.
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Das zweite Elementteil 13, welches sich ebenfalls entlang der Karosseriequerachse Y und sowohl in Richtung der Fahrzeughochsachse Z als auch in Richtung der Karosserielängsachse X erstreckt, ist an seiner von der ersten Unterkante 14 abgewandt ausgebildeten zweiten Unterkante 15 mit einem sich horizontal erstreckenden Unterboden 16 der Kraftfahrzeugkarosserie 1 verbunden. Das erste Elementteil 11 und das zweite Elementteil 13 sind in Richtung der Karosseriequerachse Y zwischen einem dritten Elementteil 17 und einem vierten Elementteil 18 angeordnet. Das Luftleitelement 3 weist somit einen entlang seiner Diagonalen geteilten rautenartigen Querschnitt auf.
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Zwischen dem Unterboden 16 und der zweiten Unterkante 15 liegt in Richtung der Karosseriehochachse Z ein Abstand A vor, welcher mit Hilfe einer Elementleiste 19 des Luftleitelementes 3 überbrückt ist, wodurch in Richtung der Karosserielängsachse X betrachtet eine Stufe 25 zwischen dem Luftleitelement 3 und dem Unterboden 16 ausgebildet ist. Dabei weist das Luftleitelement 3 zum Fahrboden 24 einen Elementabstand LA auf, welcher größer ist als ein Unterbodenabstand UA des Unterbodens 16 zum Fahrboden 24. Das heißt mit anderen Worten, dass die zweite Unterkante 15 des zweiten Elementteils 13 in Richtung der Karosseriehochachse Z höher angeordnet ist als der Unterboden 16.
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Die Elementleiste 19 und somit ebenfalls die Stufe 25 sind vertikal zum Unterboden 16 angeordnet. Das heißt mit anderen Worten, dass zwischen der Elementleiste 19 und dem Unterboden 16 ein nahezu rechter Winkel ausgebildet ist.
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Die Stufe 25 führt zu einer Reduzierung eines Luftwiderstandes der Kraftfahrzeugkarosserie 1 und einer Reduzierung eines Heckabtriebs. Die Elementleiste 19 ist an ihrer dem Unterboden 16 zugewandt ausgebildeten Leistenkante 20 scharfkantig ausgebildet, so dass ein Strömungsabriss erfolgen kann.
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Des Weiteren ist die Stufe 25 in Richtung der Kraftfahrzeuglängsachse X gegenüber einer äußersten Luftleitelementkante 26 des Luftleitelementes 3 in Richtung der Radausnehmung 23 von der äußersten Leitelementkante 26 versetzt angeordnet. Die äußerste Leitelementkante 26 ist die in Richtung der Kraftfahrzeuglängsachse X von der Radausnehmung 23 betrachtet ausgebildete Kante des Leitelementes 3, welche einen größten Abstand zur Radausnehmung 23 aufweist. Oder mit anderen Worten beschrieben, ist es die in Richtung der Kraftfahrzeuglängsachse X ausgebildete der Umgebung nächste Kante des Luftleitelementes 3.
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In einem bevorzugten Ausführungsbeispiel sind insbesondere die Elementteile 11, 13, 17, 18 einstückig mit dem Mittelteil 9, den Seitenteilen 7, 8, der Abschlussleiste 12 und einem Unterbodenabschnitt 21 des Unterbodens 16 hergestellt. Der Unterbodenabschnitt 21 kann auch auf einfache Weise bspw. stoffschlüssig, oder formschlüssig mit dem übrigen Unterboden 16 verbunden werden. Ebenso könnte auch der Unterbodenabschnitt 21 im Unterboden 16 integriert sein und der Unterboden 16 wird mit der Elementleiste 19 verbunden.
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Im Mittelteil 9 sind rechts und links vom Luftleitelement 3 benachbart Ausnehmungen 22 ausgebildet, welche einer Aufnahme von Abgasendrohren einer nicht näher dargestellten Verbrennungskraftmaschine des Kraftfahrzeugs dienen können. Die Seitenteile 7, 8 enden jeweils an ihrer vom Mittelteil 9 abgewandt ausgebildeten Seite an einer Radausnehmung 23 der Kraftfahrzeugkarosserie. Für Fahrzeuge ohne Abgasanlage, wie z.B. Fahrzeuge mit Elektroantrieb, können die Ausnehmungen 22 entfallen, und die Stufe 25 kann breiter gestaltet werden, so dass eine höhere Reduzierung des Luftwiderstandes der Kraftfahrzeugkarosserie 1 und eine höhere Reduzierung des Heckabtriebs erzielt werden kann.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Kraftfahrzeugkarosserie
- 2
- Heckabschnitt
- 3
- Luftleitelement
- 4
- Diffusorfläche
- 5
- Heckunterteil
- 6
- Heckoberteil
- 7
- Erstes Seitenteil
- 8
- Zweites Seitenteil
- 9
- Mittelteil
- 10
- Unterteilfläche
- 11
- Erste Elementteil
- 12
- Abschlussleiste
- 13
- Zweite Elementteil
- 14
- Erstes Unterkante
- 15
- Zweites Unterkante
- 16
- Unterboden
- 17
- Drittes Elementteil
- 18
- Viertes Elementteil
- 19
- Elementleiste
- 20
- Leistenkante
- 21
- Unterbodenabschnitt
- 22
- Ausnehmung
- 23
- Radausnehmung
- 24
- Fahrboden
- 25
- Stufe
- 26
- Äußerste Luftleitelementkante
- A
- Abstand
- LA
- Elementabstand
- UA
- Unterbodenabstand
- X
- Karosserielängsachse
- Y
- Karosseriequerachse
- Z
- Karosseriehochachse
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 102010008348 A1 [0003]
