DE102019133502B4 - Air deflector 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 das Luftleitelement (12) ein Tragflächenprofil, das bei zunehmender Geschwindigkeit im ausgefahrenen Zustand einen dynamischen Auftrieb erzeugt, aufweist, wobei die Ausstellanordnung (14) im ausgefahrenen Zustand durch eine Öffnung (22) im Bugbereich (2) hindurchreicht, dadurch gekennzeichnet, dass die Öffnung (22) im Unterbodenelement (24) des Bugbereiches (2) vorgesehen ist und durch eine Verschlussanordnung (26) im ausgefahrenen Zustand der Ausstellanordnung (14) verschlossen ist, wobei das Luftleitelement (12) fest mit der Ausstellanordnung (14) verbunden ist.

Figure DE102019133502B4_0000
Air guiding arrangement for a motor vehicle with at least one air guiding element (12) extending 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 guide element (12) is movably connected to a body part (18) of the motor vehicle (4) via a deployment arrangement (14), the air guide element (12) having an airfoil profile which generates dynamic lift with increasing speed in the extended state, wherein the deployment arrangement (14) extends through an opening (22) in the front area (2) in the extended state, characterized in that the opening (22) is provided in the underbody element (24) of the front area (2) and is closed by a closure arrangement (26) in the is closed in the extended state of the deployment arrangement (14), the air guiding element (12) being firmly connected to the deployment arrangement (14).
Figure DE102019133502B4_0000

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 das Luftleitelement ein Tragflächenprofil, das bei zunehmender Geschwindigkeit im ausgefahrenen Zustand einen dynamischen Auftrieb erzeugt, aufweist, 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 in the front area of the motor vehicle which extends at least partially in the transverse direction of the motor vehicle and which 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 via a deployment arrangement with a Body part of the motor vehicle is connected, the air guide element having an airfoil profile which generates dynamic lift with increasing speed in the extended state, with the deployment arrangement extending through an opening in the bow 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 sich in Querrichtung erstreckende Luftleitanordnung vorzusehen, die in der ausgefahrenen Luftleitposition je nach Stellung den Luftwiderstand verringern oder den Anpressdruck erhöhen kann. Die deutsche Offenlegungsschrift DE 10 2016 123 140 A1 zeigt eine gattungsgemäße Luftleitanordnung, bei der das Luftleitelement ein Tragflächenprofil ist, das bei zunehmender Geschwindigkeit im ausgefahrenen Zustand einen dynamischen Auftrieb erzeugt. Um den unterschiedlichen Anforderungen an die aerodynamischen Voreinstellungen gerecht werden zu können, ist in beiden Fällen 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. Außerdem ist die Luftleitanordnung der DE 10 2016 123 140 A1 im Kühlerbereich des Bugbereiches angeordnet, was sich strömungs- und designtechnisch negativ auswirkt.Many aerodynamic means, such as front spoilers, diffusers in the front area of a motor vehicle are known from the prior art, on the one hand to reduce air resistance and thus 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 by a rear spoiler arranged in the rear area. From the German Offenlegungsschrift DE 10 2018 117 897 A1 it is known to provide an air guide arrangement extending in the transverse direction 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 guide position. The German Offenlegungsschrift DE 10 2016 123 140 A1 shows a generic air-guiding arrangement in which the air-guiding element is an airfoil profile that generates dynamic lift with increasing speed in the extended state. In order to be able to meet the different requirements for the aerodynamic presettings, in both cases the air guiding element itself is also mounted in an articulated manner on the deployment arrangement. This increases the susceptibility to failure, particularly at high driving speeds, of this air guiding arrangement. In addition, a high level of control effort and an additional drive device for adjusting the air guiding element relative to the raising arrangement must be provided. In addition, the air guide is the DE 10 2016 123 140 A1 arranged in the cooler area of the bow area, which has a negative effect on the flow and design.

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 disadvantages mentioned above in a simple and inexpensive manner.

Die Aufgabe wird dadurch gelöst, dass die Öffnung im Unterbodenelement des Bugbereiches vorgesehen ist und durch eine Verschlussanordnung im ausgefahrenen Zustand der Ausstellanordnung verschlossen ist, wobei 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 opening is provided in the underbody element of the bow area and is closed by a closure arrangement when the deployment arrangement is in the extended state, the air guiding element being firmly connected to the deployment arrangement and an airfoil profile that generates dynamic lift with increasing speed in the extended state generated, has. Surprisingly, it turned out that even in the high speed range, an increased lift acting on the front axle increases the driving stability of the entire motor vehicle. In addition, a rear spoiler can be dimensioned much smaller and made simpler in terms of control.

In einer Ausführungsform kann das Luftleitelement im ausgefahrenen Zustand einen von mehreren Ausfahrpositionen einnehmen.In one embodiment, the air guiding 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 joint arrangement, preferably a four-bar 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 im Unterbodenelement angeordnet ist vorzusehen, ist es vorteilhaft, wenn das Deckelelement ein umlaufendes Dichtorgan aufweist. The opening is advantageously closed by a closure arrangement articulated on the raising arrangement when the raising arrangement is in the extended state. It is particularly advantageous here if a closure element of the closure arrangement is under prestress by a spring element when the deployment arrangement is in the extended state. As an alternative to this, a closure element of a closure arrangement with a cam with 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 in the underbody element is arranged, it is advantageous if the cover element has a peripheral sealing element.

Dieses Dichtorgan kann in einem 2K-Spritzverfahren angeformt sein oder auch als gesonderte Dichtung beispielsweise an das Deckelelement angeklebt werden.This sealing element can be formed in a 2K injection molding process or 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 to the actuator in terms of control technology in such a way that the air guide position can be adjusted 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 guiding arrangement according to the invention,
  • 2 a sectional side view of the front area of the air guiding arrangement according to the invention in a first operating state, and
  • 3 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 front area 2 of a motor vehicle 4 with an air guide arrangement 6 extending in the transverse direction of a motor vehicle. The air guide arrangement 6 essentially has an air guide element 12 that can be transferred by means of an actuator (not shown) from a retracted rest position via a deployment arrangement 14 into an extended air guide position, shown here. In the present exemplary embodiment, the raising arrangement 14 has three joint arrangements 16 which, as in FIG 2 and 3 shown, are shown as four-bar assemblies. 2 now shows the air guiding arrangement 6 in the retracted state in a simplified sectional side view of the front area. The four-bar arrangement 16 is movably articulated to a body part represented by a dashed line 18 . The air guide element 12, which is firmly connected to a leg 20 of the four-bar arrangement 16, closes flush an opening 22 in an underbody element 24 of the front area 2. As an alternative to this, the closure arrangement 26 can also be movably connected by a cam with link guide, which is attached, for example, to a transverse axis of the mechanism of the air guiding arrangement. The closure arrangement essentially has a closure element 28 that, as in 3 shown, which closes the opening 22 in the extended state of the air guiding element 12, and a spring element, not shown, that keeps the closure arrangement 26 under pretension in the extended state of the air guiding element 12. Alternatively, when using a cam with link guide, the closure arrangement 26 is stabilized by the latter. Furthermore, the closure arrangement 26 can have an encircling sealing member that is not shown in detail 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. 3 now shows the spoiler assembly 14 in the extended spoiler position. The design of the air guiding element 12 as an airfoil profile can be clearly seen here, as a result of which a vertically acting force, also referred to as dynamic lift, is generated. As already described above, the closure element 28 covers the opening 22 in the underbody element 24 under pretension. The changed position of the closure arrangement 26 with respect to the four-bar arrangement can be clearly seen here. The closure arrangement 26 is hereby displaced relative to the four-bar arrangement 6 upwards. The four-bar arrangement 6 essentially extends through the opening 22 with its leg 20 and a joint 32 .

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.In order to avoid damage to the air guiding arrangement 6, at least one sensor (not shown here) for detecting the ground clearance in the region of the air guiding element 12 can be provided.

Claims (7)

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 das Luftleitelement (12) ein Tragflächenprofil, das bei zunehmender Geschwindigkeit im ausgefahrenen Zustand einen dynamischen Auftrieb erzeugt, aufweist, wobei die Ausstellanordnung (14) im ausgefahrenen Zustand durch eine Öffnung (22) im Bugbereich (2) hindurchreicht, dadurch gekennzeichnet, dass die Öffnung (22) im Unterbodenelement (24) des Bugbereiches (2) vorgesehen ist und durch eine Verschlussanordnung (26) im ausgefahrenen Zustand der Ausstellanordnung (14) verschlossen ist, wobei das Luftleitelement (12) fest mit der Ausstellanordnung (14) verbunden ist.Air guiding arrangement for a motor vehicle with at least one air guiding element (12) extending 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 guide element (12) is movably connected to a body part (18) of the motor vehicle (4) via a deployment arrangement (14), the air guide element (12) having an airfoil profile which generates dynamic lift with increasing speed in the extended state, wherein the deployment arrangement (14) in the extended state extends through an opening (22) in the front area (2), characterized in that the opening (22) is provided in the underbody element (24) of the front area (2) and is closed by a closure arrangement (26) in the is closed in the extended state of the deployment arrangement (14), the air guiding element (12) being firmly connected to the deployment arrangement (14). Luftleitanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Ausstellanordnung (14) mindestens eine Gelenkanordnung (16), vorzugsweise eine Viergelenkanordnung, aufweist.air guide arrangement claim 1 , characterized in that the deployment arrangement (14) has at least one joint arrangement (16), preferably a four-bar arrangement. Luftleitanordnung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Verschlussanordnung (26) an der Ausstellanordnung (14) angelenkt ist.air guide arrangement claim 1 or 2 , characterized in that the closure assembly (26) is hinged to the deployment assembly (14). Luftleitanordnung nach Anspruch 1 oder2, dadurch gekennzeichnet, dass die Verschlussanordnung (26) durch einen Nocken mit Kulissenführung mit einer Mechanik der Luftleitanordnung verbunden ist.air guide arrangement claim 1 or2, characterized in that the closure arrangement (26) is connected to a mechanism of the air guiding arrangement by means of a cam with link guide. Luftleitanordnung nach einem der Ansprüche 1-3, dadurch gekennzeichnet, dass ein Verschlusselement (28) der Verschlussanordnung (26) im ausgefahrenen Zustand der Ausstellanordnung (14) durch ein Federorgan unter Vorspannung steht.Air guiding arrangement according to one of Claims 1 - 3 , characterized in that a closure element (28) of the closure arrangement (26) in the extended state of the deployment arrangement (14) is under prestress by a spring element. Luftleitanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Verschlussanordnung (26) ein umlaufendes Abdichtorgan aufweist.Air guide arrangement according to one of the preceding claims, characterized in that the closure arrangement (26) has a peripheral sealing element. Luftleitanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens ein Sensor zur Erfassung der Bodenfreiheit im Bereich des Luftleitelementes (12) vorgesehen ist.Air guide 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 guide element (12).
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