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Die Erfindung betrifft eine Strömungsleitvorrichtung für ein Fahrzeug gemäß der Gattung des Patentanspruchs 1. Des Weiteren betrifft die Erfindung eine Fahrzeugfront mit einer solchen Strömungsleitvorrichtung.
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Strömungsleitvorrichtungen für Fahrzeuge sind in zahlreichen Variationen bekannt.
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So ist aus der DE
WO 2016/020419 A1 beispielsweise ist eine gattungsgemäße Strömungsleitvorrichtung mit einem Luftleitelement bekannt, welches zwischen zwei Seitenrändern einer Motorhaube über einem vertieften Längskanal angeordnet ist. Hierbei ist der vertiefte Längskanal zwischen einer Vorderkante und einer Hinterkante der Motorhaube ausgebildet. Das Luftleitelement und der vertiefte Längskanal bilden einen Strömungskanal für eine während des Fahrbetriebs des Fahrzeugs entstehende Luftströmung aus, wobei der Strömungskanal eine Querschnittsfläche aufweist, welche von der Vorderkante in Richtung Hinterkante der Motorhaube divergiert. Eine Klappe und/oder das Luftleitelement und/oder mindestens ein Teil der Motorhaube kann über mindestens einen Aktuator bewegt werden, um die Querschnittsfläche des Strömungskanals zu ändern.
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Als nachteilig kann bei einer derartigen Strömungsleitvorrichtung die erforderliche Motorik zur Verstellung der Klappe und/oder des Luftleitelements und/oder des mindestens einen Teils der Motorhaube angesehen werden.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, eine Strömungsleitvorrichtung für ein Fahrzeug sowie eine Fahrzeugfront mit einer solchen Strömungsleitvorrichtung bereitzustellen, welche bei einfachem und kostengünstigem Aufbau einen Luftwiderstand eines korrespondierenden Fahrzeugs bei höheren Geschwindigkeiten reduzieren kann.
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Diese Aufgabe wird durch eine Strömungsleitvorrichtung mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 und durch eine Fahrzeugfront mit den Merkmalen des Patentanspruchs 4 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen mit zweckmäßigen Weiterbildungen der Erfindung sind in den abhängigen Patentansprüchen angegeben.
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Um eine Strömungsleitvorrichtung für ein Fahrzeug bereitzustellen, welche bei einfachem und kostengünstigem Aufbau einen Luftwiderstand eines korrespondierenden Fahrzeugs bei höheren Geschwindigkeiten reduzieren kann, ist ein Luftleitelement der Strömungsleitvorrichtung elastisch deformierbar ausgebildet.
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Zudem wird eine Fahrzeugfront mit einer solchen Strömungsleitvorrichtung vorgeschlagen.
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Unter der Strömungsleitvorrichtung für ein Fahrzeug wird nachfolgend eine Vorrichtung verstanden, welche zwei in Fahrzeuglängsrichtung verlaufende Stege umfasst, welche über das in Fahrzeugquerrichtung verlaufende Luftleitelement miteinander verbunden sind.
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Durch die elastische Deformierbarkeit kann sich das Luftleitelement ohne zusätzlichen Antrieb oder zusätzliche Aktuatoren reversibel verformen und nach der Belastung wieder seine ursprüngliche Form aufweisen. Dies ermöglicht eine einfache und kostengünstige Umsetzung der erfindungsgemäßen Strömungsleitvorrichtung. In vorteilhafter Weise kann die elastische Deformierbarkeit so ausgelegt werden, dass bei höheren Geschwindigkeiten, beispielsweise ab 100km/h, der Luftwiderstand und damit der cw-Wert des korrespondierenden Fahrzeugs merklich reduziert wird und gleichzeitig die Beulsteifigkeit des Luftleitelements akzeptabel bleibt.
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In vorteilhafter Ausgestaltung der Strömungsleitvorrichtung kann das Luftleitelement als Flügel ausgeführt sein, welcher seitlich mit den Stegen verbunden ist. Durch die Ausführungsform als Flügel kann ein besonders günstiges Strömungsverhalten umgesetzt werden.
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In weiterer vorteilhafter Ausgestaltung der Strömungsleitvorrichtung kann eine Rückseite des Luftleitelements gegenüber einer Vorderseite elastisch deformierbar sein, so dass ein resultierender Anstellwinkel des Luftleitelements in einem vorgebbaren Winkelbereich kontinuierlich verstellt werden kann. Das bedeutet, dass sich der Anstellwinkel des Luftleitelements kontinuierlich an eine aktuelle Fahrzeuggeschwindigkeit anpassen kann.
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In vorteilhafter Ausgestaltung der Fahrzeugfront können die beiden Stege der Strömungsleitvorrichtung jeweils an einer Kotflügelverkleidung angeordnet sein. So können die beiden Stege beispielsweise an die jeweilige Kotflügelverkleidung angeformt werden. Alternativ können die beiden Stege der Strömungsleitvorrichtung jeweils an einen seitlichen Rand einer Fronthaube angeordnet sein. So können die beiden Stege beispielsweise an den jeweiligen seitlichen Rand der Fronthaube angeformt werden.
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In weiterer vorteilhafter Ausgestaltung der Fahrzeugfront kann die flexible Deformierbarkeit des als Flügel ausgeführten Luftleitelements so ausgelegt werden, dass der Flügel durch eine im Fahrbetrieb des Fahrzeugs herrschende Luftströmung deformiert wird, welche auf einer Oberseite und eine Unterseite des Flügels wirkt. So kann der Flügel bei Stillstand des Fahrzeugs einen maximalen Anstellwinkel aufweisen. Des Weiteren kann die flexible Deformierbarkeit des Flügels so ausgelegt werden, dass die bei einer Fahrzeuggeschwindigkeit von über 100km/h wirkende Luftströmung die Rückseite des Flügels gegenüber der Vorderseite elastisch so deformiert, dass der Flügel einen vorgegebenen minimalen Anstellwinkel aufweist. So kann der maximale Anstellwinkel beispielsweise einen Wert im Winkelbereich von 30 bis 40° aufweisen. Der minimale Anstellwinkel kann beispielsweise einen Wert im Winkelbereich von 5 bis 15° aufweisen.
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In weiterer vorteilhafter Ausgestaltung der Fahrzeugfront kann die flexible Deformierbarkeit des als Flügel ausgeführten Luftleitelements so ausgelegt werden, dass der Flügel bei einem Fußgängeraufprall bis zum Aufliegen auf der Fronthaube elastisch deformierbar ist. Dadurch kann das Verletzungsrisiko für einen Fußgänger in vorteilhafter Weise reduziert werden.
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Die vorstehend in der Beschreibung genannten Merkmale und Merkmalskombinationen sowie die nachfolgend in der Figurenbeschreibung genannten und/oder in den Figuren alleine gezeigten Merkmale und Merkmalskombinationen sind nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar, ohne den Rahmen der Erfindung zu verlassen. Es sind somit auch Ausführungen als von der Erfindung umfasst und offenbart anzusehen, die in den Figuren nicht explizit gezeigt oder erläutert sind, jedoch durch separierte Merkmalskombinationen aus den erläuterten Ausführungen hervorgehen und erzeugbar sind.
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Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Zeichnungen dargestellt und werden in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. In den Zeichnungen bezeichnen gleiche Bezugszeichen Komponenten bzw. Elemente, die gleiche bzw. analoge Funktionen ausführen. Hierbei zeigt/zeigen:
- 1 eine schematische und perspektivische Darstellung eines Ausführungsbeispiels einer Fahrzeugfront mit einem Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Strömungsleitvorrichtung für ein Fahrzeug; und
- 2 eine Schnittdarstellung entlang der Schnittlinie II - II in 1.
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Wie aus 1 und 2 ersichtlich ist, weist das dargestellte Ausführungsbeispiel einer Fahrzeugfront 3 eine Strömungsleitvorrichtung 10 für ein Fahrzeug 1 auf, welche zwei in Fahrzeuglängsrichtung x verlaufende Stege 11A, 11B und ein in Fahrzeugquerrichtung y verlaufendes Luftleitelement 12 umfasst, welches die beiden Stege 11A, 11B miteinander verbindet.
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Erfindungsgemäß ist das Luftleitelement 12 elastisch deformierbar ausgebildet.
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Wie aus 1 weiter ersichtlich ist, sind die beiden Stege 11A, 11B der Strömungsleitvorrichtung 10 im dargestellten Ausführungsbeispiel jeweils an einer Kotflügelverkleidung 9 angeordnet. Daher überspannt das Luftleitelement 12 die Fronthaube 5 in Fahrzeugquerrichtung y. Zudem sind die beiden Stege 11A, 11B der Strömungsleitvorrichtung 10 an korrespondierende Kotflügelverkleidung 9 angeformt.
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Bei einem alternativen nicht dargestellten Ausführungsbeispiel der Erfindung sind die beiden Stege 11A, 11B der Strömungsleitvorrichtung 10 jeweils an einem seitlichen Rand der Fronthaube 5 angeordnet. Bei dem alternativen Ausführungsbeispiel sind die beiden Stege 11A, 11B der Strömungsleitvorrichtung 10 vorzugsweise an den korrespondierendem seitlichen Rand der Fronthaube 5 angeformt.
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Wie aus 1 und 2 weiter ersichtlich ist, ist das Luftleitelement 12 als Flügel 12A ausgeführt, welcher seitlich mit den Stegen 11A, 11B verbunden ist. Hierbei ist eine Rückseite 16 des Luftleitelements 12 gegenüber einer Vorderseite 14 elastisch deformierbar, so dass ein resultierender Anstellwinkel a des Luftleitelements 12 bzw. des Flügels 12A in einem vorgebbaren Winkelbereich kontinuierlich verstellbar ist. Die flexible Deformierbarkeit des Luftleitelements 12 bzw. des Flügels 12A ist so ausgelegt, dass das Luftleitelement 12 bzw. der Flügel 12A durch eine im Fahrbetrieb des Fahrzeugs herrschende Luftströmung LS deformiert wird, welche auf eine Oberseite 17 und eine Unterseite 19 des Luftleitelements 12 bzw. des Flügels 12A wirkt. In Abhängigkeit von seinem Anstellwinkel a, beeinflusst das Luftleitelement 12 bzw. der Flügel 12A die weitere Luftströmung LS in Richtung Fronthaube 5 bzw. Frontscheibe 7.
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Wie aus 1 ersichtlich ist, weist der Flügel 12A bei Stillstand des Fahrzeugs 1 einen maximalen Anstellwinkel a1 auf, welcher vorzugsweise einen Wert im Winkelbereich von 30 bis 40° aufweist. In 2 ist die Stellung des Flügels 12A mit dem maximalen Anstellwinkel a1 bei Stillstand des Fahrzeugs 1 gestrichelt dargestellt.
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Wie aus 2 weiter ersichtlich ist, ist die Rückseite 16 des Flügels 12A bei einer Fahrzeuggeschwindigkeit von über 100km/h durch die wirkende Luftströmung LS gegenüber der Vorderseite 14 elastisch so deformiert, dass der Flügel 12A einen vorgegebenen minimalen Anstellwinkel a2 aufweist, welcher vorzugsweise einen Wert im Winkelbereich von 5 bis 15° aufweist. In 2 ist die Stellung des Flügels 12A mit dem minimalen Anstellwinkel a2 bei einer Fahrzeuggeschwindigkeit von über 100km/h durchgezogen dargestellt.
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Wie aus 2 weiter ersichtlich ist, ist die flexible Deformierbarkeit des als Flügel 12A ausgeführten Luftleitelements 12 so ausgelegt, dass der Flügel 12 bei einem Fußgängeraufprall bis zum Aufliegen auf der Fronthaube 5 elastisch deformierbar ist. Diese Stellung des Flügels 12A ist in 2 gepunktet dargestellten.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Fahrzeug
- 3
- Fahrzeugfront
- 5
- Fronthaube
- 7
- Frontscheibe
- 9
- Kotflügelverkleidung
- 10
- Strömungsleitvorrichtung
- 11A, 11B
- Steg
- 12
- Luftleitelement
- 12A
- Flügel
- 14
- Vorderseite
- 16
- Rückseite
- 17
- Oberseite
- 19
- Unterseite
- a, a1, a2
- Anstellwinkel
- LS
- Luftströmung
- x
- Fahrzeuglängsrichtung
- y
- Fahrzeugquerrichtung
- z
- Fahrzeughochrichtung
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
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Zitierte Patentliteratur
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