DE102020102356A1 - Diffuser / brake air duct arrangement - Google Patents
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Abstract
Die Erfindung betrifft eine Diffusor-/Bremsluftkanalanordnung (3) mit einem Luftkanal (4) mit einer Einströmseite (9) und einer Ausströmseite (10), wobei der Luftkanal (4) zwischen der Einströmseite (9) und der Ausströmseite (10) drei im Wesentlichen geschlossene Seitenwände (11, 12, 13) und eine offene Seitenfläche (14) aufweist, wobei der Luftkanal (4) einen Querschnitt aufweist, welcher von der Einströmseite (9) zur Ausströmseite (10) hin zunimmt, dadurch gekennzeichnet, dass ein Luftstromsteuerelement (7) vorgesehen ist, welches derart verschwenkbar gelagert angeordnet ist, dass das Luftstromsteuerelement (7) zwischen einer ersten Betriebsstellung (I) und einer zweiten Betriebsstellung (II) verschwenkbar ist, wobei das Luftstromsteuerelement (7) in der ersten Betriebsstellung (I) den Luftkanal (4) freigibt und in der zweiten Betriebsstellung (II) in den Luftkanal (4) hineinragt.The invention relates to a diffuser / brake air duct arrangement (3) with an air duct (4) with an inflow side (9) and an outflow side (10), the air duct (4) between the inflow side (9) and the outflow side (10) three im Has substantially closed side walls (11, 12, 13) and an open side surface (14), the air duct (4) having a cross section which increases from the inflow side (9) to the outflow side (10), characterized in that an air flow control element (7) is provided, which is arranged pivotably so that the air flow control element (7) can be pivoted between a first operating position (I) and a second operating position (II), the air flow control element (7) in the first operating position (I) being the Air duct (4) releases and protrudes into the air duct (4) in the second operating position (II).
Description
Die Erfindung betrifft eine Diffusor-/Bremsluftkanalanordnung, insbesondere eine Frontdiffusor-/Bremsluftkanalanordnung eines Kraftfahrzeugs, und ein Kraftfahrzeug mit zumindest einer Diffusor-/Bremsluftkanalanordnung.The invention relates to a diffuser / brake air duct arrangement, in particular a front diffuser / brake air duct arrangement of a motor vehicle, and to a motor vehicle with at least one diffuser / brake air duct arrangement.
Kraftfahrzeuge weisen eine Luftumströmung auf, wenn sie sich relativ zu der Luft bewegen. Grundsätzlich kann zur Vereinfachung der Betrachtung die Luft als ein statisches Medium betrachtet werden, das sich selbst nicht oder quasi nicht bewegt. Dies gilt umso besser als das Fahrzeug sich mit einer hohen Geschwindigkeit gegenüber einer etwaig doch vorhandenen Luftgeschwindigkeit bewegt.Motor vehicles have an air flow around them when they move relative to the air. In principle, to simplify the observation, the air can be viewed as a static medium that does not move itself or virtually does not move. This is all the more true as the vehicle moves at a high speed compared to a possible air speed.
Die Fahrzeugbewegung durch die Luft verursacht dabei einen Luftwiderstand, welcher zu gesteigert benötigten Antriebskräften führt, um das Kraftfahrzeug gegen den Luftwiderstand auf eine vorgegebene Geschwindigkeit zu beschleunigen bzw. auf eine gegebene Geschwindigkeit zu halten. Aus diesem Grund werden moderne Kraftfahrzeuge bezüglich ihres cw-Wertes optimiert, um den Luftwiderstand dadurch möglichst gering zu halten.The vehicle movement through the air causes air resistance, which leads to increased drive forces required to accelerate the motor vehicle against the air resistance to a predetermined speed or to keep it at a given speed. For this reason, modern motor vehicles are optimized with regard to their c w value in order to keep the air resistance as low as possible.
Auf der anderen Seite ist es bei schnellen Kraftfahrzeugen auch zumindest zeitweise erwünscht, dass der Abtrieb des Kraftfahrzeugs definiert gestaltet wird, so dass die Bodenhaftung, insbesondere für die Übertragung von Längs- und Querkräften, einen definierten, gesteigerten Wert annimmt. Dies erlaubt eine höhere Kurvengeschwindigkeit. Hierzu sind sogenannte Diffusoren bekannt geworden, welche am Unterboden des Kraftahrzeugs angeordnet sind und einen definierten, typischerweise nach unten zur Fahrbahn hin offenen Kanal ausbilden, welcher entgegen der Fahrtrichtung in seinem Querschnitt zunimmt, so dass die den Kanal durchströmende Luft einen mit zunehmender Durchströmung zunehmenden Querschnitt vorfindet, was den Luftdruck im Kanal absinken lässt, so dass dadurch ein erhöhter Abtrieb des Kraftfahrzeugs resultiert.On the other hand, in the case of fast motor vehicles, it is also at least temporarily desirable that the downforce of the motor vehicle is designed in a defined manner, so that the grip, in particular for the transmission of longitudinal and transverse forces, assumes a defined, increased value. This allows a higher cornering speed. For this purpose, so-called diffusers have become known, which are arranged on the underbody of the motor vehicle and form a defined, typically downwardly open channel towards the roadway, which increases in cross-section counter to the direction of travel, so that the air flowing through the channel has an increasing cross-section with increasing flow finds what causes the air pressure in the duct to drop, so that this results in increased downforce of the motor vehicle.
Dieser verbesserte Abtrieb geht allerdings zu Lasten des Luftwiderstandes, was auch nicht in jeder Fahrsituation des Kraftfahrzeugs erwünscht ist. Der Bremsluftkanal für die Führung der Bremsluft zu der jeweiligen Bremsanlage sorgt ebenfalls für einen nicht erwünschten Widerstandsanstieg.However, this improved downforce is at the expense of air resistance, which is also not desirable in every driving situation of the motor vehicle. The brake air duct for guiding the brake air to the respective brake system also ensures an undesirable increase in resistance.
Es ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Diffusor-/Bremsluftkanalanordnung zu schaffen, welche bedarfsgerecht einen verbesserten Abtrieb oder einen verbesserten Luftwiderstand erlaubt und dennoch kostengünstig ausgebildet ist. Auch ist es die Aufgabe, ein Kraftfahrzeug mit einem bedarfsgerecht ausgelegten Abtrieb oder einem bedarfsgerechten Luftwiderstand und mit einer bedarfsgerechten Bremsenkühlluft zu schaffen.It is the object of the present invention to create a diffuser / brake air duct arrangement which, as required, allows an improved output or an improved air resistance and is nevertheless designed to be inexpensive. It is also the task of creating a motor vehicle with a needs-based output or a needs-based air resistance and with a needs-based brake cooling air.
Die Aufgabe zu der Diffusor-/Bremsluftkanalanordnung wird mit den Merkmalen von Anspruch 1 gelöst.The problem relating to the diffuser / brake air duct arrangement is achieved with the features of
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung betrifft eine Diffusor-/Bremsluftkanalanordnung mit einem Luftkanal mit einer Einströmseite und einer Ausströmseite, wobei der Luftkanal zwischen der Einströmseite und der Ausströmseite drei im Wesentlichen geschlossene Seitenwände und eine offene Seitenfläche aufweist, wobei der Luftkanal einen Querschnitt aufweist, welcher von der Einströmseite zur Ausströmseite hin zunimmt, wobei ein Luftstromsteuerelement vorgesehen ist, welches derart verschwenkbar gelagert angeordnet ist, dass das Luftstromsteuerelement zwischen einer ersten Betriebsstellung und einer zweiten Betriebsstellung verschwenkbar ist, wobei das Luftstromsteuerelement in der ersten Betriebsstellung den Luftkanal freigibt und in der zweiten Betriebsstellung in den Luftkanal hineinragt. Dadurch kann eine bedarfsgerechte Steuerung der Strömung in der Diffusor-/Bremsluftkanalanordnung erreicht werden und damit kann eine bedarfsgerechte Steuerung des Abtriebs, des Luftwiderstands, der Bremsenkühlluft und/oder der eintretenden Wassermenge erfolgen, beispielsweise je nach Fahrsituation. So kann der Luftwiderstand optimiert werden, wenn der Abtrieb keine hohe Priorität hat und umgekehrt.One embodiment of the invention relates to a diffuser / brake air duct arrangement with an air duct with an inflow side and an outflow side, the air duct having three essentially closed side walls and an open side surface between the inflow side and the outflow side, the air duct having a cross section that differs from the Inflow side increases towards the outflow side, with an air flow control element being provided which is pivotably mounted in such a way that the air flow control element can be swiveled between a first operating position and a second operating position, the air flow control element opening the air duct in the first operating position and in the second operating position Air duct protrudes. As a result, the flow in the diffuser / brake air duct arrangement can be controlled as required and the downforce, the air resistance, the brake cooling air and / or the amount of water entering can be controlled as required, for example depending on the driving situation. In this way, the air resistance can be optimized if the downforce is not a high priority and vice versa.
Dabei wird auch der Vorteil erreicht, dass neben der Schaffung einer bedarfsgerechten Bremsenkühlluft auch eine Reduktion der in das Radhaus eintretenden Wassermenge bei Fahrten bei Nässe erreicht wird, so dass vorteilhaft auch das Nassansprechverhalten der Bremsen verbessert wird.This also has the advantage that, in addition to creating needs-based brake cooling air, the amount of water entering the wheel house is also reduced when driving in wet conditions, so that the wet response behavior of the brakes is also advantageously improved.
Bei einem weiteren Ausführungsbeispiel ist es auch vorteilhaft, wenn das Luftstromsteuerelement um einer Schwenkachse verschwenkbar angeordnet ist, wobei die Schwenkachse im Wesentlichen in einer Ebene einer der Seitenwände des Luftkanals angeordnet ist und sich quer zu der Längsrichtung des Luftkanals erstreckt. Dadurch kann eine robuste und dennoch betriebssichere Gestaltung erreicht werden, weil die Schwenkachse dadurch nicht unbedingt frei zugänglich angeordnet sein muss, was die Schwenkachse schützt.In a further exemplary embodiment, it is also advantageous if the air flow control element is arranged pivotably about a pivot axis, the pivot axis being arranged essentially in a plane of one of the side walls of the air duct and extending transversely to the longitudinal direction of the air duct. As a result, a robust and yet operationally reliable design can be achieved because the pivot axis does not necessarily have to be freely accessible, which protects the pivot axis.
Auch ist es vorteilhaft, wenn das Luftstromsteuerelement durch eine Öffnung in einer der Seitenwände des Luftkanals schwenkbar ist. Dadurch kann das Luftstromsteuerelement quasi vollständig aus dem Luftkanal herausgeschwenkt werden, wenn der Abtrieb in einer ersten Betriebsstellung verbessert werden soll. Dadurch stört das Luftstromsteuerelement die Luftströmung im Luftkanal nicht oder nur wenig.It is also advantageous if the air flow control element can be pivoted through an opening in one of the side walls of the air duct. As a result, the air flow control element can be swiveled almost completely out of the air duct if the downforce is to be improved in a first operating position. This is annoying Air flow control element, the air flow in the air duct is little or no.
Auch ist es zweckmäßig, wenn das Luftstromsteuerelement in der ersten Betriebsstellung bündig mit einer Seitenwand des Luftkanals angeordnet ist. Dadurch wird die Luftströmung vorteilhaft nur wenig beeinflusst.It is also expedient if the air flow control element is arranged flush with a side wall of the air duct in the first operating position. As a result, the air flow is advantageously only slightly influenced.
Besonders vorteilhaft ist es auch, wenn das Luftstromsteuerelement mittels eines Scharniers, wie insbesondere eines Filmscharniers, mit einer der Seitenwände verschwenkbar gelagert verbunden ist. Dadurch kann, insbesondere bei der Verwendung eines Filmscharniers, eine geeignete Anordnung und Abdichtung der Anlenkung des Luftstromsteuerelements erreicht werden.It is also particularly advantageous if the air flow control element is pivotably connected to one of the side walls by means of a hinge, such as in particular a film hinge. In this way, particularly when using a film hinge, a suitable arrangement and sealing of the articulation of the air flow control element can be achieved.
Auch ist es zweckmäßig, wenn das Luftstromsteuerelement eine um die Schwenkachse verschwenkbare Klappe, wie eine Trommelklappe oder Fahnenklappe, ist. Dadurch wird eine stabile Gestaltung erlaubt, welche gegen die wirkenden Kräfte auch bei hohen Fahrzeuggeschwindigkeiten wirksam widerstehen kann.It is also useful if the air flow control element is a flap that can be pivoted about the pivot axis, such as a drum flap or flag flap. This allows a stable design which can effectively withstand the forces acting even at high vehicle speeds.
Besonders vorteilhaft ist es auch, wenn ein Aktuator vorgesehen ist zur Betätigung des Luftstromsteuerelements zur Einstellung des Luftstromsteuerelements in die erste Betriebsstellung oder in die zweite Betriebsstellung und/oder optional in eine beliebige Zwischenposition zwischen der ersten Betriebsstellung und der zweiten Betriebsstellung. Dadurch kann eine automatisierte Betätigung bedarfsgerecht vorgenommen werden, wobei beispielsweise eine elektromotorische Betätigung auch mit wenig Bauraumbedarf bei der Bereitstellung der notwendigen Betätigungskräfte vorteilhaft ist.It is also particularly advantageous if an actuator is provided for actuating the air flow control element for setting the air flow control element in the first operating position or in the second operating position and / or optionally in any intermediate position between the first operating position and the second operating position. As a result, automated actuation can be carried out as required, with an electric motor actuation, for example, also being advantageous for providing the necessary actuating forces with little space requirement.
Die Aufgabe zu dem Kraftfahrzeug wird mit den Merkmalen von Anspruch 8 gelöst.The problem relating to the motor vehicle is achieved with the features of claim 8.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung betrifft ein Kraftfahrzeug mit einem Unterboden, wobei in dem Unterboden zumindest eine erfindungsgemäße Diffusor-/Bremsluftkanalanordnung angeordnet ist, insbesondere zwei Diffusor-/Bremsluftkanalanordnungen angeordnet sind.One embodiment of the invention relates to a motor vehicle with an underbody, wherein at least one diffuser / brake air duct arrangement according to the invention is arranged in the underbody, in particular two diffuser / brake air duct arrangements are arranged.
Besonders vorteilhaft ist es, wenn die jeweilige Diffusor-/Bremsluftkanalanordnung in Fahrzeuglängsrichtung betrachtet vor einem jeweiligen Radhaus angeordnet ist und der Luftkanal hin zu dem Radhaus führt. Dadurch kann neben der Steuerung und Verbesserung des Abtriebs des Kraftfahrzeugs auch die Kühlung der Bremsen vorteilhaft beeinflusst werden.It is particularly advantageous if the respective diffuser / brake air duct arrangement, viewed in the longitudinal direction of the vehicle, is arranged in front of a respective wheel house and the air duct leads to the wheel house. As a result, in addition to controlling and improving the output of the motor vehicle, the cooling of the brakes can also be advantageously influenced.
Alternativ kann die Diffusor-/Bremsluftkanalanordnung in Fahrzeuglängsrichtung betrachtet auch vor einer Belüftungsklappe im Unterbodenbereich des Kraftfahrzeugs angeordnet sein und der Luftkanal hin zu einem definierten Bereich des Kraftfahrzeugs, beispielsweise zu einer Bremsanlage, führen.Alternatively, the diffuser / brake air duct arrangement, viewed in the longitudinal direction of the vehicle, can also be arranged in front of a ventilation flap in the underbody area of the motor vehicle and the air duct can lead to a defined area of the motor vehicle, for example to a brake system.
Auch ist es zweckmäßig, wenn die jeweilige Diffusor-/Bremsluftkanalanordnung mit einer Radhausschale integriert ausgebildet ist und der Luftkanal mit der Radhausschale verbunden oder einteilig ausgebildet ist. Dadurch kann eine vorteilhafte Baugruppe gebildet werden, die beispielsweise vormontierbar ist, so dass die Montage am Montageband vereinfacht wird.It is also expedient if the respective diffuser / brake air duct arrangement is designed to be integrated with a wheel house liner and the air duct is connected to the wheel house liner or is constructed in one piece. As a result, an advantageous assembly can be formed which can be preassembled, for example, so that assembly on the assembly line is simplified.
Im Folgenden wird die Erfindung anhand eines Ausführungsbeispiels unter Bezugnahme auf die Zeichnung detailliert erläutert. In der Zeichnung zeigen:
-
1 eine schematische Darstellung eines Kraftfahrzeugs mit einem Unterboden von unten betrachtet, -
2 eine schematische Darstellung eines Luftkanals einer Diffusor-/Bremsluftkanalanordnung mit einem Luftstromsteuerelement, -
3 eine schematische Schnittdarstellung des Luftstromsteuerelements der Diffusor-/Bremsluftkanalanordnung in einer ersten Betriebsstellung, -
4 eine schematische Schnittdarstellung des Luftstromsteuerelements der Diffusor-/Bremsluftkanalanordnung in einer zweiten Betriebsstellung, -
5 eine schematische Darstellung einer Diffusor-/Bremsluftkanalanordnung mit Luftkanal und Luftstromsteuerelement, -
6 eine teilweise, schematische Ansicht des Unterbodens mit der Diffusor-/Bremsluftkanalanordnung in der ersten Betriebsstellung, -
7 eine teilweise, schematische Ansicht des Unterbodens mit der Diffusor-/Bremsluftkanalanordnung in der zweiten Betriebsstellung, -
8 eine weitere schematische Darstellung einer Diffusor-/Bremsluftkanalanordnung mit Luftkanal und Luftstromsteuerelement, -
9 eine schematische Darstellung einer Radhausschale mit einem Teil des Unterbodens, und -
10 eine schematische Darstellung der Radhausschale mit einem Teil des Unterbodens gemäß9 und mit der Diffusor-/Bremsluftkanalanordnung gemäß der8 .
-
1 a schematic representation of a motor vehicle with an underbody viewed from below, -
2 a schematic representation of an air channel of a diffuser / brake air channel arrangement with an air flow control element, -
3 a schematic sectional view of the air flow control element of the diffuser / brake air duct arrangement in a first operating position, -
4th a schematic sectional view of the air flow control element of the diffuser / brake air duct arrangement in a second operating position, -
5 a schematic representation of a diffuser / brake air duct arrangement with air duct and air flow control element, -
6th a partial, schematic view of the underbody with the diffuser / brake air duct arrangement in the first operating position, -
7th a partial, schematic view of the underbody with the diffuser / brake air duct arrangement in the second operating position, -
8th another schematic representation of a diffuser / brake air duct arrangement with air duct and air flow control element, -
9 a schematic representation of a wheel housing liner with part of the underbody, and -
10 a schematic representation of the wheel housing liner with part of the underbody according to FIG9 and with the diffuser / brake air duct arrangement according to FIG8th .
Die
Das Kraftfahrzeug
Dabei ist die Position der Diffusor-/Bremsluftkanalanordnung
Die gezeigten Diffusor-/Bremsluftkanalanordnungen
Die gezeigten Diffusor-/Bremsluftkanalanordnungen
Der Luftkanal
In den
Aus
Die
Alternativ könnte das Luftstromsteuerelement
Dabei ist das Luftstromsteuerelement
In den
In den
Die
Die
Dabei kann die jeweilige Diffusor-/Bremsluftkanalanordnung
Gemäß den gezeigten Figuren ist das Luftstromsteuerelement
Gemäß der
BezugszeichenlisteList of reference symbols
- 11
- KraftfahrzeugMotor vehicle
- 22
- UnterbodenSubfloor
- 33
- Diffusor-/BremsluftkanalanordnungDiffuser / brake air duct arrangement
- 44th
- LuftkanalAir duct
- 55
- FahrzeugfrontVehicle front
- 66th
- vorderes Radhausfront wheel arch
- 77th
- LuftstromsteuerelementAirflow control element
- 88th
- hinteres Radhausrear wheel arch
- 99
- EinströmseiteInflow side
- 1010
- AusströmseiteOutflow side
- 1111
- geschlossene Seitenwandclosed side wall
- 1212th
- geschlossene Seitenwandclosed side wall
- 1313th
- geschlossene Seitenwandclosed side wall
- 1414th
- offene Seitenflächeopen side surface
- 1515th
- Öffnungopening
- 1616
- Scharnierhinge
- 1717th
- RadhausschaleWheel housing liner
- 1818th
- AktuatorActuator
- 1919th
- Hebellever
- 2020th
- LuftströmungAir flow
- 2121
- Schwenkachse Swivel axis
- II.
- erste Betriebsstellungfirst operating position
- IIII
- zweite Betriebsstellungsecond operating position
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