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Die Erfindung betrifft ein Bugteil eines Kraftfahrzeugs, mit einem Bugteil-Außenhautelement, welches mindestens eine Luftdurchtrittsöffnung aufweist, wobei die Luftdurchtrittsöffnung durch eine Verschlussvorrichtung verschließbar ist, wobei die Verschlussvorrichtung mindestens ein Verschlusselement aufweist, welches zwischen einer Schließstellung und einer Offenstellung verstellbar ist, und einem Schutzelement, welches in Kraftfahrzeugquerrichtung angrenzend an der Lufteintrittsöffnung angeordnet ist und in Kraftfahrzeuglängsrichtung vor das Bugteil-Außenhautelement ragt.
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Die
DE 10 2012 108 903 A1 offenbart ein Bugteil eines Kraftfahrzeugs, welches ein Außenhautelement aufweist. Das Außenhautelement umfasst mehrere Luftdurchtrittsöffnungen, über welche Luft zu einem Kühler oder zu einer zu kühlenden Bremse strömen kann. Die Luftdurchtrittsöffnungen sind durch jeweils eine Verschlussvorrichtung verschließbar, wobei die Verschlussvorrichtungen mehrere schwenkbare Verschlusselemente aufweisen, welche zwischen einer Schließstellung und einer Offenstellung geschwenkt werden können. In der Offenstellung der Verschlusselemente strömt Luft durch die Luftdurchtrittsöffnungen zum Kühler. In der Schließstellung der Verschlusselemente wird die Luft um das Kraftfahrzeug umgeleitet, wodurch der cw-Wert des Kraftfahrzeugs sinkt und damit der Kraftstoffverbrauch des Kraftfahrzeugs reduziert wird.
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Zur Gewährleistung des Fußgängerschutzes bei einem Frontalcrash mit einem Fußgänger und zur Erfüllung eines dazugehörigen, sogenannten Pendeltests ist an jeder Luftaustrittsöffnung jeweils ein Schutzelement vorgesehen, welches in Kraftfahrzeugquerrichtung an die Luftdurchtrittsöffnung angrenzt und in Kraftfahrzeuglängsrichtung von dem Außenhautelement hervorsteht. Beim Pendeltest wird das Bugteil mittels eines Pendels oder eines Rammwagens belastet, wobei die Belastung einen Aufprall auf das Bugteil mit einer Geschwindigkeit von 2,5 km/h bzw. 4 km/h entspricht und einen Aufprall auf das Bugteil bei niedrigen Geschwindigkeiten abbildet. Durch die Belastung darf sich das Bugteil weder derart verformen, dass scharfkantige Kanten entstehen, noch dürfen sich Bauteile des Bugteils lösen. Das Bugteil wird beim Pendeltest unter anderem mit einem Winkel von 30° zur Kraftfahrzeuglängsachse durch das Pendel oder den Rammwagen belastet, wobei unter einem derartigen Winkel das Pendel bzw. der Rammwagen auf die Verschlusselemente trifft und die Gefahr besteht, dass diese sich lösen und als scharfe Anbauteile abstehen. Ein derartiges Lösen oder Abstehen der Verschlusselemente wird durch das Schutzelement verhindert, wobei das Schutzelement von dem Außenhautelement hervorsteht und dadurch die Verschlusselemente bei einer 30°-Belastung derart abdeckt, dass die Belastung lediglich auf das Schutzelement und nicht auf die Verschlusselemente wirkt.
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Nachteilig an einem derartigen von der Außenhautelement abstehenden Schutzelement ist, dass das Schutzelement Verwirbelungen der das Kraftfahrzeug umströmenden Luft verursacht, wodurch der cw-Wert, d.h. Strömungswiderstandskoeffizient, verschlechtert wird. Dies ist insbesondere dann der Fall, wenn die Verschlusselemente in der Schließstellung angeordnet sind, wobei die Luft durch die Verschlusselemente nach außen und damit in Richtung des Schutzelements abgeleitet wird und die abgeleitete Luft auf das Verschlusselement trifft. Durch das hervorstehende Schutzelement wird die Luft stark umgeleitet und es entstehen Verwirbelungen. Weiterhin wird der cw-Wert verschlechtert, wenn die Verschlusselemente in Kraftfahrzeuglängsrichtung versetzt zur Außenhaut des Bugteils, d.h. nach Innen ins Bugteil verlagert, angeordnet sind.
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Die Aufgabe der Erfindung ist daher, ein Bugteil bereitzustellen, welches einen niedrigen cw-Wert aufweist und eine Beschädigung des Bugteils gemäß dem Pendeltest einhält.
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Dadurch, dass das Verschlusselement in der Schließstellung außenhautbündig zu dem Bugteil-Außenhautelement angeordnet ist und das Bugteil-Außenhautelement und das in Kraftfahrzeuglängsrichtung vor dem Bugteil-Außenhautelement angeordnetes Schutzelement einen Luftkanal begrenzen, weist das Kraftfahrzeug einen niedrigen cw-Wert auf, wobei ein durch einen Bugteil-Aufprall bei einer niedrigen Geschwindigkeit verursachtes Lösen und/oder Abstehen von Bauteilen des Bugteils zuverlässig verhindert wird. Der niedrige cw-Wert wird zum einen dadurch erzielt, dass die Verschlusselemente in der Schließstellung außenhautbündig angeordnet sind, wodurch die durch die in Kraftfahrzeuglängsrichtung hervorstehenden, die Luftdurchtrittsöffnung begrenzenden Randabschnitt verursachten Verwirbelungen in der Schließstellung der Verschlusselemente vermieden werden. Zum anderen wird der cw-Wert reduziert, indem das Schutzelement lufthinterströmt ist, wobei der durch die in der Schließstellung angeordneten Verschlusselemente in Richtung des Schutzelementes umgeleitete Luftstrom den zwischen dem Schutzelement und dem Außenhautelement gebildeten Luftkanal durchströmt, so dass der Luftstrom durch das Schutzelement nicht umgelenkt wird und damit keine Verwirbelungen verursacht werden.
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Vorzugsweise ist der Luftkanal in der Offenstellung und in der Schließstellung des Verschlusselements luftdurchströmt, wodurch sowohl in der Schließstellung als auch in der Offenstellung ein niedriger cw-Wert erzielt werden kann.
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Vorzugsweise erstreckt sich der Luftkanal im Wesentlichen in Kraftfahrzeugquerrichtung, wodurch der das Bugteil anströmende Luftstrom besser um das Bugteil geführt werden kann.
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Vorzugsweise grenzt das Schutzelement mit seinen in Kraftfahrzeughochrichtung ausgerichteten Enden bündig an dem Bugteil-Außenhautelement an, wobei das Schutzelement eine gewölbte Form aufweist und dadurch ein bündiger Übergang zwischen dem Schutzelement und dem Außenhautelement in Kraftfahrzeughochrichtung vorliegt. Dadurch werden scharfkantige Kanten vermieden, wodurch die Fußgängersicherheit erhöht und der cw-Wert reduziert werden.
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In einer bevorzugten Ausgestaltung ist das Verschlusselement zur Verstellung zwischen der Offenstellung und der Schließstellung um eine Vertikalachse schwenkbar. Vorzugsweise weist die Verschlussvorrichtung eine Antriebseinheit auf, welche mit dem mindestens einem Verschlusselement wirkverbunden ist, wobei die Antriebseinheit in Kraftfahrzeughochrichtung oberhalb oder unterhalb des Verschlusselements angeordnet ist. Der Bauraum im Frontbereich des Kraftfahrzeugs ist begrenzt, da eine Vielzahl von Komponenten im Frontbereich angeordnet werden müssen. Unterhalb oder oberhalb des Verschlusselement ist ausreichend Bauraum vorhanden, welcher zur Anordnung der Antriebseinheit genutzt werden kann. Durch die vertikale Ausrichtung des Verschlusselements kann die Antriebseinheit einfach mit dem Verschlusselement gekoppelt werden, wobei keine zusätzlichen Umlenkkomponenten erforderlich sind.
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Vorzugsweise weist das Verschlusselement in der Offenstellung einen Öffnungswinkel von maximal 45°relativ zur Schließstellung auf. Dadurch kann das Verschlusselement in Luftströmung ausgerichtet werden und dadurch der cw-Wert in der Offenstellung des Verschlusselements reduziert werden, wobei bei einem Öffnungswinkel größer als 45° der Luftkanal teilweise oder vollständig durch ein Verschlusselement gesperrt werden würde und daraus eine Ablösung der Luftströmung resultieren würde.
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In einer bevorzugten Ausgestaltung sind zwei Lufteintrittsöffnungen vorgesehen, welche durch jeweils eine Verschlussvorrichtung verschließbar sind, wobei eine erste Lufteintrittsöffnung in einem ersten Randbereich und eine zweite Lufteintrittsöffnung in einem zum ersten Randbereich entgegengesetzten, zweiten Randbereich des Bugteil-Außenhautelements angeordnet ist, wobei jeweils ein Schutzelement in Kraftfahrzeugquerrichtung außen an die Lufteintrittsöffnung angrenzend angeordnet ist. Dadurch kann mehr Kühlluft zum Kühlen von Komponenten eingeleitet werden, wobei der cw-Wert des Kraftfahrzeugs durch die beiden Lufteintrittsöffnungen und die Schutzelemente nicht verschlechtert wird.
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Es wird somit ein Bugteil geschaffen, welches ein durch einen Aufprall bei einer niedrigen Geschwindigkeit verursachtes Lösen und/oder Abstehen von Bauteilen des Bugteils zuverlässig verhindert wird und das Kraftfahrzeug dennoch einen niedrigen cw-Wert aufweist.
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Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird anhand der Zeichnungen näher erläutert.
- 1 zeigt ein Bugteil eines Kraftfahrzeugs im Längsschnitt,
- 2 zeigt das Bugteil aus 1 in perspektivischer Ansicht, und
- 3 zeigt einen Ausschnitt des Bugteils aus 1 im Längsschnitt.
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Die 1, 2 und 3 zeigen ein Bugteil 10 eines Kraftfahrzeugs 2. Das Bugteil 10 umfasst ein Bugteil-Außenhautelement 12, welches zur Verkleidung des Bugbereichs des Kraftfahrzeugs 2 dient und einen Teil der Außenhaut des Kraftfahrzeugs 2 bildet.
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Das Bugteil-Außenhautelement 12 weist üblicherweise eine in den Figuren nicht gezeigte mittlere Lufteintrittsöffnung und zwei äußere Lufteintrittsöffnungen 14, 16 auf. Durch die Lufteintrittsöffnungen, insbesondere durch die äußeren Lufteintrittsöffnungen 14, 16, kann Luft einströmen und über jeweils einen Luftkanal 18, 20 zu jeweils einem Kühler 34, 36 strömen. Die die Kühler 34, 36 durchströmende Luft dient als Kühlluft, welche über die Kühler 34, 36 mit einem Kühlmittel thermisch verbunden ist, wobei das Kühlmittel eine zu kühlende Komponente des Kraftfahrzeugs durchströmt.
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Die Lufteintrittsöffnungen 14, 16 sind mittels jeweils einer Verschlussvorrichtung 22, 24 verschließbar. Jede Verschlussvorrichtung 22, 24 umfasst mehrere Verschlusselemente 26, 28 und eine in Fahrzeughochrichtung oberhalb der Verschlusselemente 26, 28 angeordnete Antriebseinheit 54, welche in 2 gezeigt ist. Die Verschlusselemente 26, 28 sind über jeweils eine nicht gezeigte Verstellkinematik mit jeweils einer Antriebseinheit 54 wirkverbunden, wobei bei einer Betätigung der Antriebseinheit 54 die Verschlusselemente 26, 28 um eine Vertikalachse zwischen einer Schließstellung und einer Offenstellung verstellt werden können. In der Offenstellung können die Verschlusselemente 26, 28 bis zu einem Öffnungswinkel a von 45° relativ zur Schließstellung verstellt werden. In der Schließstellung sind die Verschlusselemente 26, 28 bündig mit dem Bugteil-Außenhautelement 12 angeordnet, so dass die während der Fahrt des Kraftfahrzeugs 2 auf das Bugteil 10 treffende Luft ohne Verwirbelungen umgeleitet werden kann und dadurch der cw-Wert des Kraftfahrzeugs 2 verbessert werden kann.
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Zur Gewährleistung des Fußgängerschutzes bei einem Frontalaufprall des Fußgängers am Bugteil 10 des Kraftfahrzeugs 2 und zur Erfüllung eines sogenannten Pendeltests ist an jeder Luftaustrittsöffnung 14, 16 jeweils ein Schutzelement 30, 32 vorgesehen, welches in Kraftfahrzeugquerrichtung an die Luftdurchtrittsöffnung 14, 16 angrenzt und in Kraftfahrzeuglängsrichtung von dem Bugteil-Außenhautelement 12 hervorsteht. Beim Pendeltest wird das Bugteil 10 mittels eines Pendels oder eines Rammwagens belastet, wobei die Belastung einen Aufprall auf das Bugteil 10 mit einer Geschwindigkeit von 2,5 km/h bzw. 4 km/h entspricht und einen Aufprall auf das Bugteil 10 bei niedrigen Geschwindigkeiten abbildet. Durch die Belastung darf sich das Bugteil 10 weder derart verformen, dass scharfkantige Kanten entstehen, noch dürfen Bauteile des Bugteils 10 lösen. Das Bugteil 10 wird beim Pendeltest unter anderem mit einem Winkel von 30° zur Kraftfahrzeuglängsachse durch das Pendel oder den Rammwagen belastet, wobei unter einem derartigen Winkel das Pendel bzw. der Rammwagen auf die Verschlusselemente 26, 28 triff und die Gefahr besteht, dass diese sich lösen und scharfe, abstehende Kanten bilden, welche für den Fußgänger eine Verletzungsgefahr darstellen. Ein derartiges Lösen oder Abstehen der Verschlusselemente 26, 28 wird durch das Schutzelement 30, 32 verhindert, wobei das Schutzelement 30, 32 von dem Bugteil-Außenhautelement 12 hervorsteht und dadurch die Verschlusselemente 26, 28 bei einer 30°-Belastung derart abdeckt, dass die Belastung lediglich auf das Schutzelement 30, 32 und nicht auf die Verschlusselemente 26, 28 wirkt. Die Schutzelemente 30, 32 schließen mit ihren in Fahrzeughochrichtung ausgerichteten Enden bündig an dem Bugteil-Außenhautelement 12 an, wobei das Schutzelement 30, 32 mit dem der Fahrbahn zugewandten Ende an eine in Fahrzeuglängsrichtung hervorstehende Spoilerlippe 13 des Bugteil-Außenhautelements 12 anschließt.
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Die von dem Bugteil-Außenhautelement 12 hervorstehenden Schutzelemente 30, 32 würden Verwirbelungen der das Kraftfahrzeug 2 umströmenden Luft verursachen, wodurch der cw-Wert verschlechtert werden würde. Um die Verschlechterung des cw-Werts zu vermeiden, sind die Schutzelemente 30, 32 lufthinterströmt, wobei das Bugteil-Außenhautelement 12 und die Innenfläche der Schutzelemente 30, 32 jeweils einen Luftkanal 40, 46 begrenzen. Ein derartiger Luftkanal 40 ist insbesondere in der 3 an der Lufteintrittsöffnung 24 dargestellt. Der Luftkanal 40 ist im Wesentlichen in Kraftfahrzeugquerrichtung ausgerichtet und weist einen Lufteinlass 42 und einen Luftauslass 44 auf, wobei der Lufteinlass 42 an dem dem Verschlusselement 28 zugewandten Ende angeordnet ist und der Luftauslass 44 an dem dem Verschlusselement 28 abgewandten Ende angeordnet ist. Der Luftkanal 40 ist vom Lufteinlass 42 zum Lufteinlass zulaufend ausgeführt.
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Während der Fahrt des Kraftfahrzeugs 2 können die Verschlussvorrichtungen 22, 24 die Lufteintrittsöffnungen 14, 16 verschließen, wobei die dabei auf das Bugteil-Außenhautelement 12 auftreffende Luft durch die in der Schließstellung bündig mit dem Bugteil-Außenhautelement 12 angeordnete Verschlusselemente 26, 28 und die Luftkanäle 40, 46 in Kraftfahrzeugquerrichtung nach außen und um das Kraftfahrzeug 2 geführt wird, wobei keine den cw-Wert verschlechternde Verwirbelungen durch die Schutzelemente 30, 32 entstehen. In der Offenstellung der Verschlusselemente 26, 28 strömt die Luft zum einen zu den Kühlern 34, 36 und zum anderen durch die Luftkanäle 40, 46. Dabei können die Verschlusselemente 26, 28 nur bis zu einem Öffnungswinkel a von 45°geöffnet werden, damit die Luftkanäle 40, 46 nicht durch die Verschlusselemente 26, 28 geschlossen werden und dadurch der cw-Wert verschlechtert wird.
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Es sind auch andere konstruktive Ausführungsformen als die beschriebenen Ausführungsformen möglich, die in den Schutzbereich des Hauptanspruchs fallen.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 102012108903 A1 [0002]
