DE102019133502A1 - Air guiding arrangement for a motor vehicle - Google Patents

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Abstract

Luftleitanordnung für ein Kraftfahrzeug mit mindestens einem sich im Bugbereich (2) des Kraftfahrzeuges (4) zumindest teilweise in Querrichtung des Kraftfahrzeuges (4) erstreckenden Luftleitelement (12), das durch mindestens einen Aktuator von einer eingefahrenen Ruheposition in eine ausgefahrene Luftleitposition überführbar ist, wobei das Luftleitelement (12) über eine Ausstellanordnung (14) beweglich mit einem Karosserieteil (18) des Kraftfahrzeuges (4) verbunden ist, wobei die Ausstellanordnung (14) im ausgefahrenen Zustand durch eine Öffnung (22) im Bugbereich (2) hindurchreicht, dadurch gekennzeichnet, dass das Luftleitelement (12) fest mit der Ausstellanordnung (14) verbunden ist und ein Tragflächenprofil, das bei zunehmender Geschwindigkeit im ausgefahrenen Zustand einen dynamischen Auftrieb erzeugt, aufweist.Air guiding arrangement for a motor vehicle with at least one air guiding element (12) which extends at least partially in the transverse direction of the motor vehicle (4) in the front area (2) of the motor vehicle (4) and which can be transferred from a retracted rest position to an extended air guiding position by at least one actuator, wherein the air guiding element (12) is movably connected to a body part (18) of the motor vehicle (4) via an opening arrangement (14), the opening arrangement (14) extending through an opening (22) in the front area (2) in the extended state, characterized in that that the air guiding element (12) is firmly connected to the deployment arrangement (14) and has an airfoil profile that generates dynamic lift with increasing speed in the extended state.

Description

Die Erfindung betrifft eine Luftleitanordnung für ein Kraftfahrzeug mit mindestens einem sich im Bugbereich des Kraftfahrzeuges zumindest teilweise in Querrichtung des Kraftfahrzeuges erstreckenden Luftleitelements, das durch mindestens einen Aktuator von einer eingefahrenen Ruheposition in eine ausgefahrene Luftleitposition überführbar ist, wobei das Luftleitelement über eine Ausstellanordnung beweglich mit einem Karosserieteil des Kraftfahrzeuges verbunden ist, wobei die Ausstellanordnung im ausgefahrenen Zustand durch eine Öffnung im Bugbereich hindurchreicht.The invention relates to an air guiding arrangement for a motor vehicle with at least one air guiding element extending at least partially in the transverse direction of the motor vehicle in the front area of the motor vehicle, which air guiding element can be transferred from a retracted rest position to an extended air guiding position by at least one actuator, the air guiding element being movable with an opening arrangement Body part of the motor vehicle is connected, wherein the deployment arrangement extends through an opening in the front area in the extended state.

Aus dem Stand der Technik sind viele aerodynamische Mittel, wie Frontspoiler, Diffusoren im Bugbereich eines Kraftfahrzeuges bekannt, um einerseits den Luftwiderstand und damit den Energieverbrauch zu senken, und andererseits durch eine Verminderung des Auftriebes oder Erhöhung des Anpressdrucks, der auf die Vorderachse wirkt, insbesondere bei hohen Geschwindigkeiten die Fahrstabilität des Kraftfahrzeuges zu erhöhen. Hierdurch wird dann jedoch wiederum der im Heckbereich wirkende Anpressdruck erhöht. Diesem Effekt wird dann wieder durch einen im Heckbereich angeordneten Heckspoiler entgegengewirkt. Aus der deutschen Offenlegungsschrift DE 10 2018 117 897 A1 ist es bekannt, im Bugbereich des Kraftfahrzeuges eine gattungsgemäße, sich in Querrichtung erstreckende Luftleitanordnung vorzusehen, die in der ausgefahrenen Luftleitposition je nach Stellung den Luftwiderstand verringern oder den Anpressdruck erhöhen kann. Um den unterschiedlichen Anforderungen an die aerodynamischen Voreinstellungen gerecht werden zu können, ist das Luftleitelement an sich auch gelenkig an der Ausstellanordnung gelagert. Hierdurch ist eine erhöhte Störanfälligkeit, insbesondere bei hohen Fahrgeschwindigkeiten, dieser Luftleitanordnung gegeben. Zudem ist ein hoher Steueraufwand und eine zusätzliche Antriebseinrichtung zur Verstellung des Luftleitelementes gegenüber der Ausstellanordnung vorzusehen.Many aerodynamic means are known from the prior art, such as front spoilers, diffusers in the front area of a motor vehicle, on the one hand to reduce the air resistance and thus the energy consumption, and on the other hand by reducing the lift or increasing the contact pressure that acts on the front axle, in particular to increase the driving stability of the motor vehicle at high speeds. However, this in turn increases the contact pressure acting in the rear area. This effect is then counteracted again by a rear spoiler arranged in the rear area. From the German Offenlegungsschrift DE 10 2018 117 897 A1 It is known to provide a generic, transversely extending air guiding arrangement in the front area of the motor vehicle which, depending on the position, can reduce the air resistance or increase the contact pressure in the extended air guiding position. In order to be able to meet the different requirements for the aerodynamic presettings, the air guiding element itself is also mounted in an articulated manner on the display arrangement. As a result, this air guiding arrangement is more susceptible to failure, in particular at high driving speeds. In addition, a high level of control effort and an additional drive device for adjusting the air guide element in relation to the opening arrangement must be provided.

Aufgabe der Erfindung ist es daher, die oben genannten Nachteile auf einfache und kostengünstige Weise zu vermeiden.The object of the invention is therefore to avoid the above-mentioned disadvantages in a simple and inexpensive manner.

Die Aufgabe wird dadurch gelöst, dass das Luftleitelement fest mit der Ausstellanordnung verbunden ist und ein Tragflächenprofil, dass bei zunehmender Geschwindigkeit im ausgefahrenen Zustand einen dynamischen Auftrieb erzeugt, aufweist. Es hat sich überraschenderweise herausgestellt, dass auch im hohen Geschwindigkeitsbereich ein erhöhter, auf die Vorderachse wirkender Auftrieb die Fahrstabilität des gesamten Kraftfahrzeuges erhöht. Zudem kann ein Heckspoiler wesentlich kleiner dimensioniert und hinsichtlich der Ansteuerung einfacher ausgeführt werden.The object is achieved in that the air guide element is firmly connected to the deployment arrangement and has an airfoil profile that generates dynamic lift with increasing speed in the extended state. It has surprisingly been found that even in the high speed range, increased lift acting on the front axle increases the driving stability of the entire motor vehicle. In addition, a rear spoiler can be made much smaller and designed to be easier to control.

In einer Ausführungsform kann das Luftleitelement im ausgefahrenen Zustand einen von mehreren Ausfahrpositionen einnehmen.In one embodiment, the air guide element can assume one of several extended positions in the extended state.

In einer besonders vorteilhaften Ausführungsform weist die Ausstellanordnung mindestens eine Gelenkanordnung, vorzugsweise eine Viergelenkanordnung, auf.In a particularly advantageous embodiment, the deployment arrangement has at least one articulation arrangement, preferably a four-articulation arrangement.

In vorteilhafter Weise ist die Öffnung durch eine an der Ausstellanordnung angelenkte Verschlussanordnung im ausgefahrenen Zustand der Ausstellanordnung verschlossen. Hierbei ist es besonders vorteilhaft, wenn ein Verschlusselement der Verschlussanordnung im ausgefahrenen Zustand der Ausstellanordnung durch ein Federorgan unter Vorspannung steht. Alternativ dazu kann zum Verschließen der Öffnung im ausgefahrenen Zustand der Ausstellanordnung auch ein Verschlusselement einer Verschlussanordnung mit einem Nocken mit Kulissenführung verwendet werden. Um einen besonders dichten Abschluss in dem Bereich, in dem die Öffnung angeordnet ist, beispielsweise im Unterbodenelement, vorzusehen, ist es vorteilhaft, wenn das Deckelelement ein umlaufendes Dichtorgan aufweist. Dieses Dichtorgan kann in einem 2K-Spritzverfahren angeformt sein oder auch als gesonderte Dichtung beispielsweise an das Deckelelement angeklebt werden.In an advantageous manner, the opening is closed by a closure arrangement articulated on the opening arrangement when the opening arrangement is in the extended state. It is particularly advantageous here if a closure element of the closure arrangement is pretensioned by a spring element in the extended state of the deployment arrangement. As an alternative to this, a closure element of a closure arrangement with a cam with a link guide can also be used to close the opening in the extended state of the deployment arrangement. In order to provide a particularly tight seal in the area in which the opening is arranged, for example in the underbody element, it is advantageous if the cover element has a circumferential sealing element. This sealing element can be molded in a 2K injection molding process or it can also be glued to the cover element as a separate seal, for example.

In besonders vorteilhafter Weise ist mindestens ein Sensor zur Erfassung der Bodenfreiheit im Bereich des Luftleitelementes vorgesehen. Dieser Sensor ist dann derart steuerungstechnisch mit dem Aktuator verbunden, dass die Luftleitposition bei einer zu geringen Bodenfreiheit anzupassen ist.In a particularly advantageous manner, at least one sensor for detecting the ground clearance is provided in the area of the air guiding element. This sensor is then connected in terms of control technology to the actuator in such a way that the air guiding position must be adapted if the ground clearance is too low.

Die Erfindung wird anhand einer Zeichnung näher erläutert, hierbei zeigt:

  • 1 eine perspektivische Seitenansicht eines Bugbereiches eines Kraftfahrzeuges mit einer erfindungsgemäßen Luftleitanordnung,
  • 2 eine geschnittene Seitenansicht des Bugbereiches der erfindungsgemäßen Luftleitanordnung in einem ersten Betriebszustand, und
  • 3 eine geschnittene Seitenansicht des Bugbereiches der erfindungsgemäßen Luftleitanordnung in einem zweiten Betriebszustand.
The invention is explained in more detail with reference to a drawing, which shows:
  • 1 a perspective side view of a front area of a motor vehicle with an air guide arrangement according to the invention,
  • 2 a sectional side view of the bow area of the air guiding arrangement according to the invention in a first operating state, and
  • 3rd a sectional side view of the bow area of the air guiding arrangement according to the invention in a second operating state.

1 zeigt eine perspektive Seitenansicht eines Bugbereiches 2 eines Kraftfahrzeuges 4 mit einer sich in Querrichtung eines Kraftfahrzeuges erstreckenden Luftleitanordnung 6. Die Luftleitanordnung 6 erstreckt sich hierbei im Wesentlichen im Unterbodenbereich 8, der seitlich durch die beiden Vorderräder 10 begrenzt wird. Die Luftleitanordnung 6 weist im Wesentlichen ein Luftleitelement 12 auf, dass mittels eines nicht weiter dargestellten Aktuators von einer eingefahrenen Ruheposition über eine Ausstellanordnung 14 in eine, hier dargestellte, ausgefahrene Luftleitposition überführbar ist. Die Ausstellanordnung 14 weist im vorliegenden Ausführungsbeispiel drei Gelenkanordnungen 16 auf, die wie in 2 und 3 dargestellt, als Viergelenkanordnungen dargestellt sind.
2 zeigt nun in einer vereinfachten geschnittenen Seitenansicht des Bugbereiches die Luftleitanordnung 6 im eingefahrenen Zustand. Die Viergelenkanordnung 16 ist beweglich an einem durch eine gestrichelte Linie 18 dargestellten Karosserieteil angelenkt. Das fest mit einem Schenkel 20 der Viergelenkanordnung 16 verbundene Luftleitelement 12 verschließt bündig eine Öffnung 22 in einem Unterbodenelement 24 des Bugbereiches 2. Des Weiteren ist eine Verschlussanordnung 26 dargestellt, die ebenfalls am Schenkel 20 der Viergelenkanordnung 16 angelenkt ist. Alternativ dazu kann die Verschlussanordnung 26 auch durch einen Nocken mit Kulissenführung, der z.B. an einer Querachse der Mechanik der Luftleitanordnung angebracht ist, beweglich verbunden sein. Die Verschlussanordnung weist im Wesentlichen ein Verschlusselement 28 auf, dass wie in 3 dargestellt, die Öffnung 22 im ausgefahrenen Zustand des Luftleitelementes 12 verschließt, und ein nicht dargestelltes Federorgan auf, dass die Verschlussanordnung 26 im ausgefahrenen Zustand des Luftleitelementes 12 unter Vorspannung hält. Alternativ dazu wird die Verschlussanordnung 26 bei Verwendung eines Nockens mit Kulissenführung durch diesen stabilisiert. Des Weiteren kann die Verschlussanordnung 26 ein hier nicht weiter dargestelltes umlaufendes Abdichtorgan aufweisen.
1 shows a perspective side view of a bow area 2 of a motor vehicle 4th with an air guide arrangement extending in the transverse direction of a motor vehicle 6th . The air guide arrangement 6th extends here essentially in the underbody area 8th going sideways through the two front wheels 10 is limited. The air guide arrangement 6th shows essentially an air guide element 12th on that by means of an actuator, not shown, from a retracted rest position via a deployment arrangement 14th can be transferred into an extended air guiding position shown here. The display arrangement 14th has three joint arrangements in the present embodiment 16 on that as in 2 and 3rd are shown as four-bar arrangements.
2 now shows the air guiding arrangement in a simplified sectional side view of the bow area 6th in the retracted state. The four-bar arrangement 16 is movable on one by a dashed line 18th hinged body part shown. That firmly with one thigh 20th the four-bar arrangement 16 connected air control element 12th closes an opening flush 22nd in a sub-floor element 24 of the bow area 2 . Furthermore, there is a closure arrangement 26th shown, also on the thigh 20th the four-bar arrangement 16 is hinged. Alternatively, the closure assembly 26th also be movably connected by a cam with link guide, which is attached, for example, to a transverse axis of the mechanics of the air guiding arrangement. The closure arrangement essentially has a closure element 28 on that as in 3rd shown, the opening 22nd in the extended state of the air guide element 12th closes, and a spring member, not shown, that the closure arrangement 26th in the extended state of the air guide element 12th holds under tension. Alternatively, the closure assembly 26th when using a cam with a link guide stabilized by this. Furthermore, the closure arrangement 26th have a circumferential sealing member, not shown here.

3 zeigt nun die Luftleitanordnung 14 in der ausgefahrenen Luftleitposition. Deutlich zu erkennen, ist hier die Ausbildung des Luftleitelementes 12 als Tragflächenprofil, wodurch eine senkrecht wirkende Kraft, auch als dynamischer Auftrieb bezeichnet, erzeugt wird. Wie bereits oben beschrieben, deckt das Verschlusselement 28 unter Vorspannung stehend die Öffnung 22 im Unterbodenelement 24 ab. Deutlich zu erkennen ist hierbei die geänderte Position der Verschlussanordnung 26 hinsichtlich der Viergelenkanordnung. Die Verschlussanordnung 26 wird hierbei relativ zur Viergelenkanordnung 6 nach oben verschoben. Die Viergelenkanordnung 6 reicht im Wesentlichen mit Ihrem Schenkel 20 und einem Gelenk 32 durch die Öffnung 22 hindurch. 3rd now shows the air guide arrangement 14th in the extended air control position. The formation of the air guiding element can be clearly seen here 12th as a wing profile, which generates a vertical force, also known as dynamic lift. As already described above, the closure element covers 28 the opening under tension 22nd in the sub-floor element 24 from. The changed position of the locking arrangement can be clearly seen here 26th regarding the four-bar arrangement. The lock assembly 26th is relative to the four-bar arrangement 6th moved up. The four-bar arrangement 6th essentially enough with your thigh 20th and a joint 32 through the opening 22nd through.

Um eine Beschädigung der Luftleitanordnung 6 zu vermeiden, kann mindestens ein, hier nicht dargestellter Sensor zur Erfassung der Bodenfreiheit im Bereich des Luftleitelementes 12 vorgesehen sein.To avoid damage to the air guide assembly 6th To avoid this, at least one sensor, not shown here, can be used to detect the ground clearance in the area of the air guide element 12th be provided.

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDED IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturPatent literature cited

  • DE 102018117897 A1 [0002]DE 102018117897 A1 [0002]

Claims (8)

Luftleitanordnung für ein Kraftfahrzeug mit mindestens einem sich im Bugbereich (2) des Kraftfahrzeuges (4) zumindest teilweise in Querrichtung des Kraftfahrzeuges (4) erstreckenden Luftleitelement (12), das durch mindestens einen Aktuator von einer eingefahrenen Ruheposition in eine ausgefahrene Luftleitposition überführbar ist, wobei das Luftleitelement (12) über eine Ausstellanordnung (14) beweglich mit einem Karosserieteil (18) des Kraftfahrzeuges (4) verbunden ist, wobei die Ausstellanordnung (14) im ausgefahrenen Zustand durch eine Öffnung (22) im Bugbereich (2) hindurchreicht, dadurch gekennzeichnet, dass das Luftleitelement (12) fest mit der Ausstellanordnung (14) verbunden ist und ein Tragflächenprofil, das bei zunehmender Geschwindigkeit im ausgefahrenen Zustand einen dynamischen Auftrieb erzeugt, aufweist.Air guiding arrangement for a motor vehicle with at least one air guiding element (12) which extends at least partially in the transverse direction of the motor vehicle (4) in the front area (2) of the motor vehicle (4) and which can be transferred from a retracted rest position to an extended air guiding position by at least one actuator, wherein the air guiding element (12) is movably connected to a body part (18) of the motor vehicle (4) via an opening arrangement (14), the opening arrangement (14) extending through an opening (22) in the front area (2) in the extended state, characterized in that that the air guiding element (12) is firmly connected to the deployment arrangement (14) and has an airfoil profile that generates dynamic lift with increasing speed in the extended state. Luftleitanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Ausstellanordnung (14) mindestens eine Gelenkanordnung (16), vorzugsweise eine Viergelenkanordnung, aufweist.Air guide arrangement according to Claim 1 , characterized in that the deployment arrangement (14) has at least one articulation arrangement (16), preferably a four-articulation arrangement. Luftleitanordnung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Öffnung (22) durch eine Verschlussanordnung (26) im ausgefahrenen Zustand der Ausstellanordnung (14) verschlossen ist.Air guide arrangement according to Claim 1 or 2 , characterized in that the opening (22) is closed by a closure arrangement (26) in the extended state of the deployment arrangement (14). Luftleitanordnung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Verschlussanordnung (26) an der Ausstellanordnung (14) angelenkt ist.Air guide arrangement according to Claim 3 , characterized in that the closure arrangement (26) is articulated on the deployment arrangement (14). Luftleitanordnung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Verschlussanordnung (26) durch einen Nocken mit Kulissenführung mit einer Mechanik der Luftleitanordnung verbunden ist.Air guide arrangement according to Claim 3 , characterized in that the closure arrangement (26) is connected to a mechanism of the air guiding arrangement by a cam with a link guide. Luftleitanordnung nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass ein Verschlusselement (28) der Verschlussanordnung (26) im ausgefahrenen Zustand der Ausstellanordnung (14) durch ein Federorgan unter Vorspannung steht.Air guide arrangement according to Claim 3 or 4th , characterized in that a closure element (28) of the closure arrangement (26) is pretensioned by a spring element in the extended state of the deployment arrangement (14). Luftleitanordnung nach einem der Ansprüche 3 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Verschlussanordnung (26) ein umlaufendes Abdichtorgan aufweist.Air guiding arrangement according to one of the Claims 3 to 6th , characterized in that the closure arrangement (26) has a circumferential sealing member. Luftleitanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens ein Sensor zur Erfassung der Bodenfreiheit im Bereich des Luftleitelementes (12) vorgesehen ist.Air guiding arrangement according to one of the preceding claims, characterized in that at least one sensor for detecting the ground clearance is provided in the area of the air guiding element (12).
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