DE102020117282B4

DE102020117282B4 - Heckseitige Luftleitvorrichtung, Verfahren zum Betreiben einer heckseitigen Luftleitvorrichtung und Kraftfahrzeug

Info

Publication number: DE102020117282B4
Application number: DE102020117282.6A
Authority: DE
Inventors: Riccardo Bauer; Tobias Posch; Philipp Appt
Original assignee: Dr Ing HCF Porsche AG
Current assignee: Dr Ing HCF Porsche AG
Priority date: 2020-07-01
Filing date: 2020-07-01
Publication date: 2024-03-28
Anticipated expiration: 2040-07-02
Also published as: CN113879413A; GB2595979B; CN113879413B; GB202109304D0; GB2595979A8; GB2595979A; US20220001941A1; DE102020117282A1; US11591031B2

Abstract

Heckseitige Luftleitvorrichtung (10) für ein Kraftfahrzeug (1), mit einem Heckspoiler (11) und mit einem Heckflügel (12), der in einer Fahrzeughöhenrichtung oberhalb des Heckspoilers (11) angeordnet ist, der eine dem Heckflügel (12) zugewandte Spoileroberfläche (15) aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass die dem Heckflügel (12) zugewandte Spoileroberfläche (15) in einer Fahrzeuglängsrichtung verstellbar ausgeführt ist, wobei die dem Heckflügel (12) zugewandte Spoileroberfläche (15) in Fahrzeuglängsrichtung so nach hinten verstellbar ist, dass ein Abtrieb im Betrieb des Kraftfahrzeugs (1) erhöht wird, wobei eine Hinterkante (20) der Spoileroberfläche (15) des Heckspoilers (11) in Fahrzeuglängsrichtung nach hinten und in Fahrzeughöhenrichtung nach oben verschoben ist, oder die dem Heckflügel (12) zugewandte Spoileroberfläche (15) in Fahrzeuglängsrichtung so nach vorne verstellbar ist, dass einem Ladeluftkühler (6), der in Fahrzeughöhenrichtung unterhalb des Heckspoilers (11) angeordnet ist, mehr Ladeluft zugeführt wird, wobei eine Vorderkante (18) der Spoileroberfläche (15) des Heckspoilers (11) in Fahrzeuglängsrichtung nach vorne verschoben ist.

Description

Die Erfindung betrifft eine heckseitige Luftleitvorrichtung für ein Kraftfahrzeug, mit einem Heckspoiler und mit einem Heckflügel, der in einer Fahrzeughöhenrichtung oberhalb des Heckspoilers angeordnet ist, der eine dem Heckflügel zugewandte Spoileroberfläche aufweist. Die Erfindung betrifft des Weiteren ein Verfahren zum Betreiben einer derartigen heckseitigen Luftleitvorrichtung. Die Erfindung betrifft darüber hinaus ein Kraftfahrzeug mit einer derartigen heckseitigen Luftleitvorrichtung.
Aus der deutschen Offenlegungsschrift DE 10 2016 111 026 A1 ist eine Fahrzeugteilstruktur mit wenigstens einer Flügeleinrichtung zur Erzeugung wenigstens einer Unterströmung und wenigstens einer Oberströmung auszuströmender Luft für die Abtriebsverbesserung und mit wenigstens einer Luftleitvorrichtung zur Aufteilung der zuströmenden Luft in wenigstens einen Flügelluftstrom für die Unterströmung der Flügeleinrichtung und in wenigstens einen Teilluftstrom für wenigstens eine Fahrzeugkomponente bekannt, wobei die Luftleitvorrichtung wenigstens ein anpassbares Luftleitelement umfasst, wobei durch wenigstens eine Anpassung des Luftleitelements ein Aufteilungsverhältnis von Flügelluftstrom und Teilluftstrom flexibel einstellbar ist. Die deutsche Offenlegungsschrift DE 10 2018 114 519 A1 offenbart eine Strömungsleitanordnung für ein Kraftfahrzeug, mit einer im Heckbereich des Kraftfahrzeugs angeordneten Flügelvorrichtung und einer unterhalb der Flügelvorrichtung angeordneten Spoilervorrichtung, wobei die Flügelvorrichtung motorisch zwischen einer ersten Anstellposition und einer zweiten Anstellposition bewegbar ausgebildet ist und/oder die Spoilervorrichtung motorisch zwischen einer Ruheposition und einer Arbeitsposition bewegbar ausgebildet ist. Die deutsche Offenlegungsschrift DE 31 32 369 A1 offenbart einen Personenkraftwagen mit Fließ-Stufenheck und Luftleiteinrichtungen in Form einer Flügel-Spoiler-Kombination, wobei das Fließ-Stufenheck mit einem Heckscheibenneigungswinkel ausgeführt ist, der eine ablösungsfreie Dachhinterkantenab- und Heckscheibenüberströmung sicherstellt und der Flügel gegenüber dem am Heck befestigten Spoiler derart nach vorne und oben versetzt angeordnet ist, dass der vor und oberhalb des von einer Strömungsablösung bedrohten Bereichs liegt.
Aufgabe der Erfindung ist es, eine heckseitige Luftleitvorrichtung für ein Kraftfahrzeug, mit einem Heckspoiler und mit einem Heckflügel, der in einer Fahrzeughöhenrichtung oberhalb des Heckspoilers angeordnet ist, der eine dem Heckflügel zugewandte Spoileroberfläche aufweist, insbesondere im Hinblick auf den Betrieb an einem Kraftfahrzeug, zu verbessern.
Die Aufgabe ist durch eine heckseitige Luftleitvorrichtung mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst. Die Fahrzeuglängsrichtung wird auch als x-Richtung bezeichnet. Eine Fahrzeugquerrichtung wird auch als y-Richtung bezeichnet. Die Fahrzeughöhenrichtung wird auch als z-Richtung bezeichnet. Der Heckspoiler und der Heckflügel stellen zusammen einen Doppelflügel an dem Kraftfahrzeug dar. Der Heckspoiler dient zur Darstellung eines Hauptprofils des Doppelflügels. Der Heckflügel dient zur Darstellung eines Nebenprofils des Doppelflügels. Durch die Verstellbarkeit der dem Heckflügel zugewandten Spoileroberfläche in Fahrzeuglängsrichtung können auf einfache Art und Weise unterschiedliche Anforderungen im Betrieb des Kraftfahrzeugs besser als mit herkömmlichen heckseitigen Luftleitvorrichtungen erfüllt werden. Nach hinten verstellbar bedeutet im Hinblick auf die dem Heckflügel zugewandte Spoileroberfläche insbesondere, dass die dem Heckflügel zugewandte Spoileroberfläche in Fahrzeuglängsrichtung nach hinten verlängert wird. Dabei wird die dem Heckflügel zugewandte Spoileroberfläche zum Beispiel in Fahrzeuglängsrichtung nach hinten verschoben. Die dem Heckflügel zugewandte Spoileroberfläche kann in Fahrzeuglängsrichtung aber auch anderweitig nach hinten verlängert werden. Nach vorne verstellbar bedeutet im Hinblick auf die dem Heckflügel zugewandte Spoileroberfläche insbesondere, dass die dem Heckflügel zugewandte Spoileroberfläche in Fahrzeuglängsrichtung nach vorne verlängert wird.
Ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der heckseitigen Luftleitvorrichtung ist dadurch gekennzeichnet, dass der Heckspoiler zwischen einer eingefahrenen Stellung und einer ausgefahrenen Stellung verstellbar ist. Der Heckspoiler übt in seiner eingefahrenen Stellung keine oder nur eine unwesentliche Funktion im Hinblick auf eine Luftströmung im Betrieb des Kraftfahrzeugs aus. Der Heckspoiler wird vorzugsweise erst bei höheren Geschwindigkeiten aus seiner eingefahrenen Stellung in seine ausgefahrene Stellung ausgefahren, um die Luftströmung im Betrieb des Kraftfahrzeugs, insbesondere im Hinblick auf eine Verbesserung des Abtriebs des Kraftfahrzeugs, zu beeinflussen.
Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel der heckseitigen Luftleitvorrichtung ist dadurch gekennzeichnet, dass der Heckflügel zwischen einer eingefahrenen Stellung und einer ausgefahrenen Stellung verstellbar ist. Die Verstellung des Heckflügels kann an die Verstellung des Heckspoilers gekoppelt sein. Die Verstellung des Heckflügels kann aber auch unabhängig von einer Verstellung des Heckspoilers erfolgen.
Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel der heckseitigen Luftleitvorrichtung ist dadurch gekennzeichnet, dass eine Hinterkante des Heckspoilers in Fahrzeuglängsrichtung nach hinten verschiebbar ist, wenn der Heckspoiler ausgefahren wird. Dadurch kann der Abtrieb des Kraftfahrzeugs im Betrieb wirksam erhöht werden.
Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel der heckseitigen Luftleitvorrichtung ist dadurch gekennzeichnet, dass die Hinterkante des Heckspoilers in Fahrzeughöhenrichtung nach oben verschiebbar ist, wenn der Heckspoiler ausgefahren wird. Dadurch kann der Abtrieb des Kraftfahrzeugs im Betrieb weiter verbessert werden.
Bei einem Verfahren zum Betreiben einer vorab beschriebenen heckseitigen Luftleitvorrichtung an einem Kraftfahrzeug ist die oben angegebene Aufgabe alternativ oder zusätzlich dadurch gelöst, dass die dem Heckflügel zugewandte Spoileroberfläche in Fahrzeuglängsrichtung nach hinten oder nach vorne verstellt wird. So können auf einfache Art und Weise unterschiedliche Anforderungen im Betrieb des Kraftfahrzeugs besser als mit herkömmlichen heckseitigen Luftleitvorrichtungen erfüllt werden.
Die Erfindung betrifft des Weiteren einen Heckspoiler und/oder einen Heckflügel für eine vorab beschriebene heckseitige Luftleitvorrichtung. Der Heckspoiler und der Heckflügel sind separat handelbar.
Die Erfindung betrifft des Weiteren ein Kraftfahrzeug mit einer vorab beschriebenen heckseitigen Luftleitvorrichtung. Bei dem Kraftfahrzeug handelt es sich vorzugsweise um einen Sportwagen mit einem Heckmotor. Das Kraftfahrzeug kann aber auch mit einem Frontmotor oder mit einem Mittelmotor ausgestattet sein.
Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung, in der unter Bezugnahme auf die Zeichnung verschiedene Ausführungsbeispiele im Einzelnen beschrieben sind. Es zeigen:

1 ein Heck eines Kraftfahrzeugs mit einer heckseitigen Luftleitvorrichtung, die einen Heckspoiler und einen Heckflügel umfasst, in einer ersten Betriebsstellung; und
2 die heckseitige Luftleitvorrichtung aus 1 in einer zweiten Betriebsstellung.

In den 1 und 2 ist ein Heck 2 eines Kraftfahrzeugs 1 mit einem Hinterrad 3 und einer Heckklappe 4 dargestellt. Im Heck 2 des Kraftfahrzeugs 1 ist ein Ladeluftkühler 6 angedeutet. Oberhalb des Ladeluftkühlers 6 ist eine heckseitige Luftleitvorrichtung 10 angeordnet. Die heckseitige Luftleitvorrichtung 10 umfasst einen Heckspoiler 11 und einen Heckflügel 12.
Der Heckspoiler 11 ist oberhalb des Ladeluftkühlers 6 angeordnet. Der Heckflügel 12 ist oberhalb des Heckspoilers 11 angeordnet. Der Heckspoiler 11 und der Heckflügel 12 dienen zur Darstellung eines Doppelflügels 14 am Heck 2 des Kraftfahrzeugs 1.
Durch Pfeile sind in den 1 und 2 Luftströmungen 16 angedeutet, die im Betrieb des Kraftfahrzeugs 1 auftreten und durch die heckseitige Luftleitvorrichtung 10 beeinflusst werden können, um unterschiedliche Anforderungen im Betrieb des Kraftfahrzeugs 1 zu erfüllen.
Gemäß einem wesentlichen Aspekt der Erfindung kann eine dem Heckflügel 12 zugewandte Spoileroberfläche 15 des Heckspoilers 11 gezielt verstellt werden, um die unterschiedlichen Anforderungen im Betrieb des Kraftfahrzeugs 1 besonders effektiv zu erfüllen.
In 1 sieht man, dass eine Vorderkante 18 der Spoileroberfläche 15 des Heckspoilers 11 in Fahrzeuglängsrichtung oder x-Richtung nach vorne verschoben ist. Durch diese Verlängerung der Spoileroberfläche 15 des Heckspoilers 11 wird der Heckspoiler 11 sozusagen nach vorne verlängert. Dadurch wiederum wird, wie in 1 durch einen Pfeil 19 angedeutet ist, die Luftzufuhr im Betrieb des Kraftfahrzeugs 1 zum Ladeluftkühler 6 verbessert.
Der Heckspoiler 11 ist vorteilhaft zwischen einer eingefahrenen Stellung und einer ausgefahrenen Stellung bewegbar. In der eingefahrenen Stellung ist der Doppelflügel 14 mit dem Heckspoiler 11 vorzugsweise im Hinblick auf den Fahrwiderstand des Kraftfahrzeugs 1 im Betrieb optimiert. Wenn der Heckspoiler 11 des Doppelflügels 14 ausfährt, wird, wie man in 2 sieht, der Abtrieb des Kraftfahrzeugs 1 im Betrieb vorteilhaft erhöht.
In 2 sieht man, dass eine Hinterkante 20 der Spoileroberfläche 15 des Heckspoilers 11 nach hinten, also in Fahrzeuglängsrichtung oder x-Richtung, und nach oben, also in Fahrzeughöhenrichtung oder z-Richtung, verschoben ist. Dadurch kann der Abtrieb des Kraftfahrzeugs 1 wirksam erhöht werden. Durch eine Bemaßungslinie 21 ist angedeutet, wie weit die Hinterkante 20 der Spoileroberfläche 15 des Heckspoilers 11 nach hinten und nach oben verschoben wird, um den Abtrieb zu erhöhen.

Claims

Heckseitige Luftleitvorrichtung (10) für ein Kraftfahrzeug (1), mit einem Heckspoiler (11) und mit einem Heckflügel (12), der in einer Fahrzeughöhenrichtung oberhalb des Heckspoilers (11) angeordnet ist, der eine dem Heckflügel (12) zugewandte Spoileroberfläche (15) aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass die dem Heckflügel (12) zugewandte Spoileroberfläche (15) in einer Fahrzeuglängsrichtung verstellbar ausgeführt ist, wobei die dem Heckflügel (12) zugewandte Spoileroberfläche (15) in Fahrzeuglängsrichtung so nach hinten verstellbar ist, dass ein Abtrieb im Betrieb des Kraftfahrzeugs (1) erhöht wird, wobei eine Hinterkante (20) der Spoileroberfläche (15) des Heckspoilers (11) in Fahrzeuglängsrichtung nach hinten und in Fahrzeughöhenrichtung nach oben verschoben ist, oder die dem Heckflügel (12) zugewandte Spoileroberfläche (15) in Fahrzeuglängsrichtung so nach vorne verstellbar ist, dass einem Ladeluftkühler (6), der in Fahrzeughöhenrichtung unterhalb des Heckspoilers (11) angeordnet ist, mehr Ladeluft zugeführt wird, wobei eine Vorderkante (18) der Spoileroberfläche (15) des Heckspoilers (11) in Fahrzeuglängsrichtung nach vorne verschoben ist.
Heckseitige Luftleitvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Heckspoiler (11) zwischen einer eingefahrenen Stellung und einer ausgefahrenen Stellung verstellbar ist.
Heckseitige Luftleitvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Heckflügel (12) zwischen einer eingefahrenen Stellung und einer ausgefahrenen Stellung verstellbar ist.
Heckseitige Luftleitvorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Hinterkante (20) des Heckspoilers (11) in Fahrzeuglängsrichtung nach hinten verschiebbar ist, wenn der Heckspoiler (11) ausgefahren wird.
Heckseitige Luftleitvorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Hinterkante (20) des Heckspoilers (11) in Fahrzeughöhenrichtung nach oben verschiebbar ist, wenn der Heckspoiler (11) ausgefahren wird.
Verfahren zum Betreiben einer heckseitigen Luftleitvorrichtung (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche an einem Kraftfahrzeug (1), dadurch gekennzeichnet, dass die dem Heckflügel (12) zugewandte Spoileroberfläche (15) in Fahrzeuglängsrichtung nach hinten oder nach vorne verstellt wird.
Heckspoiler (11) und/oder Heckflügel (12) für eine heckseitige Luftleitvorrichtung (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 5.
Kraftfahrzeug (1) mit einer heckseitigen Luftleitvorrichtung (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 5.