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Die vorliegende Erfindung betrifft ein Kraftrad, insbesondere ein Motorrad.
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Aus dem Stand der Technik sind aerodynamisch wirksame Profilvorrichtungen für Motorräder bekannt. So offenbart die
DE 10 2019 105 755 A1 beispielsweise eine derartige Profilvorrichtung, insbesondere für ein Neigefahrzeug, mit mindestens einem an einer Tragstruktur des Fahrzeugs angeordneten aerodynamisch wirksamen Profilkörper, der beim Bewegen des Fahrzeugs durch Umgebungsluft umströmt ist. Derart bei Motorrädern seitlich angeordnete Flügel werden auch „Winglets“ genannt. Es hat sich herausgestellt, dass bei Kurvenfahrt am innenliegenden Flügelprofil durch die Schräglage negative aerodynamische Kräfte entstehen, die das Motorrad aus der Kurve in Richtung Zentrifugalkraft drücken, was sich negativ auf die Fahrbarkeit auswirkt.
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Es ist daher eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Kraftrad anzugeben, welches auch bei Kurvenfahrt bzw. in Schräglage aerodynamisch optimal arbeitet.
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Diese Aufgabe wird durch ein Kraftrad gemäß Anspruch 1 gelöst. Weitere Vorteile und Merkmale ergeben sich aus den Unteransprüchen sowie der Beschreibung und den beigefügten Figuren.
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Erfindungsgemäß umfasst ein Kraftrad zumindest ein seitlich angeordnetes Luftleitelement, wobei das Luftleitelement einen innenliegenden Strömungskanal aufweist, welcher an einer Außenfläche des Luftleitelements in einer Öffnung endet, welche als Luftauslass wirkt, und wobei der Strömungskanal fluidleitend mit einem Lufteinlass verbunden oder verbindbar ist, welcher vom Luftleitelement beabstandet ausgebildet oder angeordnet ist. Derartige Luftleitelemente, welche seitlich am Motorrad angeordnet sind, werden auch als „Winglets“ (kleine Flügel) bezeichnet. Bei Kurvenfahrt bzw. bei Schräglage (des Kraftrads/Motorrads) können bei konventionellen Winglets negative aerodynamische Kräfte auftreten, die das Motorrad aus der Kurve in Richtung Zentrifugalkraft nach außen ziehen bzw. drücken, was die Fahrbarkeit negativ beeinflusst. Ziel ist es daher, die Wirkung des innenliegenden Luftleitelements temporär oder bedarfsgerecht möglichst zu eliminieren. Hierzu wird vorliegend der Umstand genutzt, dass bei Kurvenfahrt auf der innenliegenden Seite des Motorrads ein höherer Druck herrscht als auf der außenliegenden Seite. Insbesondere entsteht beispielsweise auf der Fahrbahnseite, also innen, ein Überdruck, beispielsweise an der Vorderkante der Verkleidung, soweit vorhanden, welcher eine Strömung vom Lufteinlass über den innenliegenden Strömungskanal zum Luftauslass bewirken kann. Damit kann erreicht werden, die Strömung am innenliegenden Flügel zum Ablösen zu bringen. Die Wirkung des innenliegenden Luftleitelements ist damit unterbrochen bzw. die vorbeschriebenen negativen Effekte treten nicht auf. Liegt ein wie vorher beschriebenes Druckgefälle nicht an, wird das Luftleitelement nicht oder nur unwesentlich durchströmt und das Luftleitelement kann normal arbeiten, wie beispielsweise bei Geradeausfahrt.
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Zweckmäßigerweise ist der jeweilige Einlass möglichst nicht derart angeordnet oder ausgebildet, dass ein Staudruck entsteht oder anliegt, welcher ein konstantes Durchströmen des Luftleitelements bewirken würde.
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Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform weist das Kraftrad jeweils seitlich zumindest ein seitlich angeordnetes Luftleitelement auf, welches durchströmbar ausgebildet ist. Krafträder der in Rede stehenden Art sind insbesondere Roller oder vor allem Motorräder, wobei auch Neigefahrzeuge, wie LNM-Fahrzeuge (LNM-Lean Multiwheel), darunter verstanden werden.
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Wie bereits erwähnt, ist das Luftleitelement zweckmäßigerweise als Flügel bzw. als Winglet ausgebildet. Grundsätzlich dient ein derartiges Luftleitelement vor allem dazu, Abtrieb zu erzeugen. Bevorzugt stehen die Luftleitelemente in einem Winkel ab, welcher derart bemessen ist, dass die Luftleitelemente in einer bestimmten Schräglage maximalen Abtrieb erzeugen. Von vorne, entlang der Fahrtrichtung gesehen, sind die Luftleitelemente bevorzugt leicht nach unten geneigt.
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Bevorzugt ist der Lufteinlass jeweils auf der gleichen Seite des Kraftrads wie das damit fluidleitend verbundene Luftleitelement angeordnet. Damit ist es möglich, den bei Schräglage innen anliegenden höheren Druck dazu zu nutzen, ein Druckgefälle aufzubauen, welches den Luftaustritt am innenliegenden Luftleitelement bewirkt.
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Typischerweise weist das Luftleitelement eine Oberseite und eine Unterseite auf. Bevorzugt ist die zumindest eine Öffnung, welche den Luftauslass darstellt, an der Unterseite ausgebildet. Damit kann die gewünschte Strömungsablösung effektiv erreicht werden. Alternativ oder zusätzlich ist es aber auch möglich, auch an der Oberseite ein oder mehrere derartige Öffnungen vorzusehen.
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Bevorzugt ist die zumindest eine Öffnung im vorderen Bereich des Luftleitelements angeordnet. Der Ausdruck „im vorderen Bereich“ bezieht sich dabei auf die Fahrtrichtung. Damit kann eine möglichst frühzeitige Ablösung der Strömung und damit ein Eliminieren der aerodynamischen Kräfte des innenliegenden Luftleitelements erreicht werden.
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Gemäß einer Ausführungsform weist das Luftleitelement eine Längserstreckungsrichtung auf, wobei entlang und/oder quer zur Längserstreckungsrichtung eine Vielzahl von Öffnungen ausgebildet ist. Ggf. können mehrere Reihen von Öffnungen ausgebildet sein, wobei die Öffnungen auch unterschiedlich groß ausgebildet sein können. Optimale Geometrien der Öffnungen wie auch Formen und/oder Größen werden bevorzugt in der Simulation erarbeitet. Gemäß bevorzugter Ausführungsformen ist die oder sind die Öffnungen rund, insbesondere kreisrund oder auch schlitzförmig, eckig oder dergleichen ausgebildet.
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Gemäß einer Ausführungsform umfasst das Kraftrad einen außenliegenden Strömungskanal, welcher in zumindest einer Öffnung endet, welcher als der Lufteinlass wirkt. Der außenliegende Strömungskanal ist mit dem innenliegenden Strömungskanal fluidleitend verbunden. Über den außenliegenden Strömungskanal wird der innenliegende Strömungskanal mit dem Lufteinlass verbunden.
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Der Lufteinlass ist beispielsweise an einer Verkleidung des Kraftrads ausgebildet. Wie bereits erwähnt, ist der Lufteinlass zweckmäßigerweise beabstandet zum Luftauslass, welcher im Luftleitelement ausgebildet ist, angeordnet. Dies ermöglicht eine optimale Positionierung des Lufteinlasses dort, wo der Druck in der Schräglage möglichst hoch ist. Damit kann das Druckgefälle realisiert werden, welches die Durchströmung des Luftleitelements ermöglicht und damit die Ablösung der Umströmung bewirkt.
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Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform ist der Lufteinlass entlang einer Hochachse gesehen unterhalb des jeweiligen Luftleitelements angeordnet. Es hat sich herausgestellt, dass damit eine besonders wirkungsvolle Strömungsablösung am innenliegenden Flügel realisierbar ist.
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Weitere Vorteile und Merkmale ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung eines Kraftrads mit Bezug auf die beigefügten Figuren.
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Es zeigen:
- 1: eine Ausführungsform eines Kraftrads in Schräglage von vorne gesehen;
- 2: den in der 1 skizzierten Schnitt A-A;
- 3: den in der 1 skizzierten Schnitt B-B.
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1 zeigt in einer schematischen Ansicht ein Kraftrad 1 in Schräglage. Das Kraftrad erstreckt sich entlang einer Hochachse H, wobei diese entsprechend nach rechts geneigt ist. Ein Fahrer ist vorliegend nicht dargestellt. Das Bezugszeichen F bezeichnet eine Fahrtrichtung, welche vorliegend unmittelbar aus der Zeichenebene heraustritt. Zu erkennen ist, dass auf beiden Seiten der Hochachse oder auch Mittelachse H des Kraftrads 1 jeweils ein Luftleitelement 10 ausgebildet ist. Die Luftleitelemente 10, welche leicht nach unten geneigt sind, erstrecken sich jeweils entlang einer Längserstreckungsrichtung L. Skizziert sind in einer Verkleidung 2 des Kraftrads 1 zwei Lufteinlässe 32, wobei schematisch dargestellt ist, dass vom innenliegenden Lufteinlass 32 eine Strömung S in Richtung des innenliegenden Luftleitelements 10 ausgebildet ist. Die Strömung S verläuft beispielsweise entlang eines außenliegenden Strömungskanals 30 in das entsprechende Luftleitelement 10 hinein, vgl. hierzu insbesondere die Schnitte A-A und B-B.
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2 zeigt den Schnitt A-A, wie in der 1 skizziert. Zu erkennen ist das als Flügel oder Winglet ausgebildete Luftleitelement 10 im Schnitt, in welchem entlang dessen Längserstreckungsrichtung L ein innenliegender Strömungskanal 20 ausgebildet ist, welcher in einer Öffnung bzw. einem Luftauslass 22 endet, vgl. diesbezüglich auch die 3. Das Luftleitelement 10 weist eine Außenfläche 12 auf, wobei diese eine Oberseite 14 und eine Unterseite 16 umfasst. Die Öffnung 22 ist bevorzugt an der Unterseite 16 und, bezogen auf eine Fahrtrichtung F, eher vorne am Luftleitelement 10 ausgebildet. In Schräglage kommt es innenliegend zu einem Druckanstieg, welcher vorliegend dazu genutzt wird, die Strömung am innenliegenden Flügel bzw. am innenliegenden Luftleitelement 10 zum Ablösen zu bringen. Hierzu wird das Druckgefälle dazu genutzt, eine Strömung vom Lufteinlass 32 zum Luftauslass 22 zu bewirken, wobei der Luftauslass 22 am Luftleitelement 10 dazu führt, dass die Strömung an diesem abreißt. Dieser verliert also - temporär - seine aerodynamische Wirksamkeit und die in Schräglage kontraproduktiven aerodynamischen Kräfte, welche dazu führen, dass das Motorrad aus der Kurve in Richtung Zentrifugalkraft nach außen gezogen oder gedrückt wird, werden eliminiert. Der große Vorteil besteht darin, dass der vorbeschriebene Effekt nicht auftritt, wenn kein derartiges Druckgefälle anliegt, wie es beispielsweise beim kurvenäußeren Luftleitelement der Fall ist bzw. bei Geradeausfahrt. Zu beachten ist allerdings, dass der Lufteinlass zweckmäßigerweise nicht derart angeordnet ist, dass ein Staudruck entsteht, welcher ggf. ein ständiges Durchströmen des Luftleitelements bewirken würde.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Kraftrad
- 2
- Verkleidung
- 10
- Luftleitelement
- 12
- Außenfläche
- 14
- Oberseite
- 16
- Unterseite
- 20
- innenliegender Strömungskanal
- 22
- Luftauslass
- 30
- außenliegender Strömungskanal
- 32
- Lufteinlass
- S
- Strömung(-srichtung)
- L
- Längserstreckungsrichtung
- H
- Hochachse, Mittelachse
- F
- Fahrtrichtung
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 102019105755 A1 [0002]
