DE102023201284A1

DE102023201284A1 - Device for influencing an air flow

Info

Publication number: DE102023201284A1
Application number: DE102023201284.7A
Authority: DE
Inventors: Reiner Schulz; Norman Zacharias
Original assignee: Volkswagen AG
Current assignee: Volkswagen AG
Priority date: 2023-02-15
Filing date: 2023-02-15
Publication date: 2024-08-22

Abstract

Um eine Vorrichtung (100) zur Beeinflussung eines auf die Vorrichtung (100) treffenden Luftstroms (21a, 21b), insbesondere eines Luftstroms zur Kühlung (21b) und/oder Versorgung (21b) eines Motors in einem Fahrzeug (203), bereitzustellen, welche den Durchtritt von Wasser durch die Vorrichtung verhindert, wird eine Vorrichtung (100) vorgeschlagen umfassend ein erstes Luftleitelement (10) und ein gegenüber dem ersten Luftleitelement (10) bewegbares zweites Luftleitelement (11), wobei das erste Luftleitelement (10) und das zweite Luftleitelement (119 in einer offenen Stellung der Vorrichtung (100) derart zueinander angeordnet sind, dass der Luftstrom (21a) durch die Vorrichtung (100) hindurch strömen kann, und wobei das erste Luftleitelement (10) und das zweite Luftleitelement (11) in einer geschlossenen Stellung der Vorrichtung (100) derart aufeinanderliegen, dass ein Fluidstrom (27), insbesondere ein Luft- und/oder Wasserstrom, durch die Vorrichtung (100) blockiert wird und wobei zum Übergang der Vorrichtung (100) von der offenen in die geschlossene Stellung das zweite Luftleitelement (11) unter Einwirkung eines aus Richtung des Luftstrom eintreffenden Wasserstroms (27) in Richtung des ersten Luftleitelements (10) bewegbar ist, sodass das zweite Luftleitelement (11) auf dem ersten Luftleitelement (10) aufliegt.In order to provide a device (100) for influencing an air flow (21a, 21b) striking the device (100), in particular an air flow for cooling (21b) and/or supplying (21b) an engine in a vehicle (203), which prevents water from passing through the device, a device (100) is proposed comprising a first air guide element (10) and a second air guide element (11) which is movable relative to the first air guide element (10), wherein the first air guide element (10) and the second air guide element (119) are arranged relative to one another in an open position of the device (100) such that the air flow (21a) can flow through the device (100), and wherein the first air guide element (10) and the second air guide element (11) lie on one another in a closed position of the device (100) such that a fluid flow (27), in particular an air and/or water flow, is blocked by the device (100) and wherein, for the transition of the device (100) from the open to the closed position, the second air guide element (11) is movable in the direction of the first air guide element (10) under the action of a water flow (27) arriving from the direction of the air flow, so that the second air guide element (11) rests on the first air guide element (10).

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Beeinflussung eines auf die Vorrichtung treffenden Luftstroms, insbesondere eines Luftstroms zur Kühlung und/oder Versorgung eines Motors in einem Kraftfahrzeug, sowie ein Fahrzeug aufweisend eine solche Vorrichtung.The invention relates to a device for influencing an air flow impinging on the device, in particular an air flow for cooling and/or supplying an engine in a motor vehicle, as well as a vehicle having such a device.

Kraftfahrzeuge aus dem Stand der Technik weisen im Bereich der Fahrzeugfront ein Luftstromführungssystem auf zur Führung eines Luftstroms, wobei der Luftstrom zum einen Luft für eine Rohluftansaugung des Motors und zum anderen Luft zur Kühlung des Motors umfasst. Dazu umfasst das Luftstromführungssystem zwei getrennte Luftwege mit getrennten Lufteintrittsöffnungen, wobei eine erste Lufteintrittsöffnung im oberen Fahrzeugfrontbereich im Kühlerschutzgitter zur Rohluftansaugung und eine zweite Lufteintrittsöffnung im unteren Fahrzeugfrontbereich für die zur Kühlung des Motors verwendete Luft vorgesehen ist. Die beiden Lufteintrittsöffnungen und die dahinter befindlichen Luftkanäle sind durch eine horizontale Luftleitvorrichtung bzw. Luftleitteil getrennt, wobei zwischen den beiden Lufteintrittsöffnungen eine Designfläche an der Fahrzeugfront angeordnet ist. Die horizontale Luftleitvorrichtung hat zum einen die Funktion, die beiden vorgenannten Luftströme zu trennen, und zum anderen bei Wasserfahrt einen Wasserschlag zu verhindern, welcher einen Motorausfall zu Folge hätte.State-of-the-art motor vehicles have an air flow guidance system in the area of the front of the vehicle for guiding an air flow, the air flow comprising air for the intake of raw air into the engine and air for cooling the engine. For this purpose, the air flow guidance system comprises two separate air paths with separate air inlet openings, with a first air inlet opening in the upper front area of the vehicle in the radiator grille for intake of raw air and a second air inlet opening in the lower front area of the vehicle for the air used to cool the engine. The two air inlet openings and the air ducts located behind them are separated by a horizontal air guide device or air guide part, with a design surface arranged on the front of the vehicle between the two air inlet openings. The horizontal air guide device has the function of separating the two aforementioned air flows and of preventing water hammer when driving on water, which could result in engine failure.

Mit Einführung neuer Design- bzw. Funktionselemente im Bereich der Fahrzeugfront, beispielsweise von beleuchteten Lichtleistenmodulen in der Frontmitte, ist eine direkte Zufuhr der Rohluft zur entsprechenden oberen Lufteintrittsöffnung konstruktionsbedingt nicht mehr möglich, sodass die notwendige Rohluft zusammen mit der Kühlluft für den Motor über die untere Lufteintrittsöffnung angesaugt wird. Hier wird oftmals auf ein entsprechendes Luftleitteil, welches den Wassereintrag zurückhält, verzichtet. Dadurch steigt das Risiko, dass Wasser in die Rohluftansaugung gelangt. Zudem ist durch den Einsatz des oberen Design- bzw. Funktionselements die Kühlluft generell stärker eingeschränkt.With the introduction of new design or functional elements in the area of the vehicle front, for example illuminated light strip modules in the middle of the front, a direct supply of raw air to the corresponding upper air inlet opening is no longer possible due to the design, so that the necessary raw air is sucked in together with the cooling air for the engine via the lower air inlet opening. In this case, a corresponding air guide part that holds back the ingress of water is often omitted. This increases the risk of water getting into the raw air intake. In addition, the use of the upper design or functional element generally restricts the cooling air more.

Aus der DE 196 04 353 A1 ist eine Ansaugluftführung für eine Brennkraftmaschine eines Kraftfahrzeugs bekannt, wobei die Ansaugluftführung einen Luft-Beruhigungsraum aufweist, dessen Wand eine von einer Drehklappe verschlossene Durchtrittsöffnung aufweist. Die Drehklappe öffnet selbsttätig durch das Eindringen von Spritzwasser, das in die Ansaugluftführung und in den Luft-Beruhigungsraum gelangt, sodass das Spritzwasser abgeführt werden kann.From the DE 196 04 353 A1 an intake air duct for an internal combustion engine of a motor vehicle is known, wherein the intake air duct has an air calming chamber, the wall of which has a passage opening closed by a rotary flap. The rotary flap opens automatically when spray water penetrates into the intake air duct and the air calming chamber, so that the spray water can be drained away.

Ferner ist aus der EP 2 379 360 B1 eine verstellbare Kühlergrillanordnung für ein Kraftfahrzeug bekannt mit wenigstens einem Luftkanal, durch den ein Luftstrom zum Anströmen eines Kühlers geführt werden kann mit zwei relativ zueinander bewegbaren Grillelementen, sodass der Luftkanal geöffnet und geschlossen werden kann.Furthermore, the EP 2 379 360 B1 an adjustable radiator grille arrangement for a motor vehicle is known with at least one air duct through which an air flow can be guided to flow onto a radiator with two grill elements that can be moved relative to one another so that the air duct can be opened and closed.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine verbesserte Vorrichtung zur Beeinflussung eines Luftstroms bereitzustellen, insbesondere eines Luftstroms zur Kühlung und/oder Versorgung eines Motors in einem Kraftfahrzeug, welche den Durchtritt von Wasser durch die Vorrichtung verhindert.The invention is based on the object of providing an improved device for influencing an air flow, in particular an air flow for cooling and/or supplying an engine in a motor vehicle, which prevents the passage of water through the device.

Diese Aufgabe wird gelöst durch eine Vorrichtung zur Beeinflussung eines auf die Vorrichtung treffenden Luftstroms, insbesondere eines Luftstroms zur Kühlung und/oder Versorgung eines Motors in einem Kraftfahrzeug, umfassend ein erstes Luftleitelement und ein gegenüber dem ersten Luftleitelement bewegbares zweites Luftleitelement, wobei das erste Luftleitelement und das zweite Luftleitelement in einer offenen Stellung der Vorrichtung derart zueinander angeordnet sind, dass der Luftstrom durch die Vorrichtung hindurch strömen kann, und wobei das erste Luftleitelement und das zweite Luftleitelement in einer geschlossenen Stellung der Vorrichtung derart aufeinanderliegen, dass ein Fluidstrom, insbesondere ein Luft- und/oder Wasserstrom, durch die Vorrichtung blockiert wird, und wobei zum Übergang der Vorrichtung von der offenen in die geschlossene Stellung das zweite Luftleitelement unter Einwirkung eines aus Richtung des Luftstrom eintreffenden Wasserstroms in Richtung des ersten Luftleitelements bewegbar ist, sodass das zweite Luftleitelement auf dem ersten Luftleitelement aufliegt.This object is achieved by a device for influencing an air flow impinging on the device, in particular an air flow for cooling and/or supplying an engine in a motor vehicle, comprising a first air guide element and a second air guide element that can be moved relative to the first air guide element, wherein the first air guide element and the second air guide element are arranged relative to one another in an open position of the device such that the air flow can flow through the device, and wherein the first air guide element and the second air guide element lie on one another in a closed position of the device such that a fluid flow, in particular an air and/or water flow, is blocked by the device, and wherein, in order to transition the device from the open to the closed position, the second air guide element can be moved in the direction of the first air guide element under the influence of a water flow arriving from the direction of the air flow, so that the second air guide element rests on the first air guide element.

Die Vorrichtung weist insbesondere eine Luftströmöffnung auf bzw. ist in einer Luftströmöffnung eingesetzt. Das erste und das zweite Luftleitelement sind insbesondere in der Luftströmöffnung angeordnet und liegen in der geschlossenen Stellung der Vorrichtung in der Luftströmöffnung aufeinander, sodass die aufeinanderliegenden Luftleitelemente die Luftströmöffnung fluiddicht verschließen. Insbesondere sind das erste und das zweite Luftleitelement plattenförmig ausgebildet.The device in particular has an air flow opening or is inserted in an air flow opening. The first and the second air guide element are in particular arranged in the air flow opening and lie on top of one another in the air flow opening when the device is in the closed position, so that the air guide elements lying on top of one another close the air flow opening in a fluid-tight manner. In particular, the first and the second air guide element are plate-shaped.

Der Wasserstrom, welcher den Übergang von der offenen in die geschlossene Stellung der Vorrichtung bewirkt, trifft dabei auf einer dem ersten Luftleitelement abgewandten Seite auf die zweite Luftleiteinrichtung, sodass die zweite Luftleiteinrichtung in Richtung der ersten Luftleiteinrichtung gedrückt wird und mit dieser in Anlage kommt.The water flow, which causes the transition from the open to the closed position of the device, strikes the second air guiding device on a side facing away from the first air guiding element, so that the second air guiding device is pressed in the direction of the first air guiding device and comes into contact with it.

Bei dem Fluidstrom handelt es sich bevorzugt um einen Wasserstrom. Insbesondere handelt es sich um einen Wassereintrag, welcher bei einer Wasserfahrt eines Fahrzeugs entsteht.The fluid flow is preferably a water flow. In particular, It is a water ingress that occurs when a vehicle travels through water.

Nachfolgend kann sich der Begriff „offene Stellung“ bzw. „geschlossene Stellung“ synonym sowohl auf die Vorrichtung als auch auf das zweite Luftleitelement beziehen.In the following, the terms “open position” or “closed position” can be used synonymously to refer to both the device and the second air guiding element.

Bevorzugt ist die Vorrichtung zwischen einem ersten Luftströmbereich und einem zweiten Luftströmbereich angeordnet und trennt diese beiden Bereiche. In der offenen Stellung der Vorrichtung kann Luft von dem ersten Luftströmbereich in den zweiten Luftströmbereich strömen. In der geschlossenen Stellung ist der Luftstrom von dem ersten in den zweiten Luftströmbereich blockiert.Preferably, the device is arranged between a first air flow region and a second air flow region and separates these two regions. In the open position of the device, air can flow from the first air flow region into the second air flow region. In the closed position, the air flow from the first to the second air flow region is blocked.

Bevorzugt sind der erste Luftströmbereich und der zweite Luftströmbereich im vorderen Bereich eines Fahrzeugs angeordnet. Insbesondere ist der erste Luftströmbereich ein Bereich, in dem Rohluft zur Versorgung eines Motors des Fahrzeugs angesaugt wird. Der zweite Luftströmbereich ist ein Bereich, in dem die Rohluft zusammen mit Kühlluft zur Kühlung des Motors angesaugt wird. Ausgehend vom ersten Luftströmbereich strömt die Rohluft bei offener Stellung durch die Vorrichtung, und die Kühlluft gelangt zu einem Kühler des Motors. Bei geschlossener Stellung der Vorrichtung gelangt bevorzugt die gesamte angesaugte Luft zum Kühler des Motors.The first air flow region and the second air flow region are preferably arranged in the front region of a vehicle. In particular, the first air flow region is a region in which raw air is sucked in to supply an engine of the vehicle. The second air flow region is a region in which the raw air is sucked in together with cooling air to cool the engine. Starting from the first air flow region, the raw air flows through the device when it is open, and the cooling air reaches a cooler of the engine. When the device is closed, all of the sucked in air preferably reaches the cooler of the engine.

Durch die erfindungsgemäße Vorrichtung wird vorteilhaft erreicht, dass das Eindringen von Wasser in die Rohluftansaugung und somit ein Wasserschlag verhindert wird, während im normalen Fahrbetrieb ohne Wasserfahrt Luft in die Rohluftansaugung strömen kann. Insbesondere erfolgt der Wechsel zwischen der offenen und der geschlossenen Stellung der Vorrichtung selbsttätig durch die Krafteinwirkung des Wassereintrags, sodass keine zusätzlichen Betätigungs- bzw. Steuereinrichtungen notwendig sind.The device according to the invention advantageously prevents water from penetrating the raw air intake and thus water hammer, while air can flow into the raw air intake during normal driving without driving through water. In particular, the change between the open and closed position of the device takes place automatically due to the force of the water ingress, so that no additional actuation or control devices are necessary.

Bevorzugt weisen das erste Luftleitelement und das zweite Luftleitelement jeweils wenigstens eine, bevorzugt mehrere, Durchgangsöffnungen auf, wobei die wenigstens eine Öffnung des ersten Luftleitelements und die wenigstens eine Öffnung des zweiten Luftleitelements in der geschlossenen Stellung und in Strömungsrichtung des Luftstroms betrachtet versetzt zueinander angeordnet sind, um den Fluidstrom durch die Vorrichtung zu blockieren, und wobei das erste Luftleitelement und das zweite Luftleitelement in der offenen Stellung derart zueinander angeordnet sind, dass der Luftstrom die Öffnungen passieren kann.Preferably, the first air guide element and the second air guide element each have at least one, preferably several, through openings, wherein the at least one opening of the first air guide element and the at least one opening of the second air guide element are arranged offset from one another in the closed position and viewed in the flow direction of the air flow in order to block the fluid flow through the device, and wherein the first air guide element and the second air guide element are arranged relative to one another in the open position such that the air flow can pass through the openings.

Durch die Vorsehung der Durchgangsöffnungen in entweder dem ersten oder dem zweiten Luftleitelement kann in der jeweiligen Stellung der Vorrichtung ein Luftstrom, insbesondere die Rohluft des Motors, durch die Vorrichtung mit nur geringem Widerstand passieren, während die Vorrichtung in der geschlossenen Stellung eine Wasser- und/oder Luftströmung effektiv blockiert. In Strömungsrichtung der Luft betrachtet bilden das erste Luftleitelement und das zweite Luftleitelement eine geschlossene Fläche, insbesondere gebildet durch die Überlappung der jeweiligen Öffnungen derart, dass diese jeweils durch das andere Luftleitelement verdeckt werden.By providing the through openings in either the first or the second air guide element, an air flow, in particular the untreated air from the engine, can pass through the device with only little resistance in the respective position of the device, while the device effectively blocks a water and/or air flow in the closed position. Viewed in the direction of air flow, the first air guide element and the second air guide element form a closed surface, in particular formed by the overlap of the respective openings in such a way that they are each covered by the other air guide element.

Bevorzugt ist die wenigstens eine Öffnung in jeweils dem ersten Luftleitelement und dem zweiten Luftleitelement ein Schlitz, wobei insbesondere die Schlitze des ersten und des zweiten Luftleitelements in Strömungsrichtung betrachtet parallel zueinander angeordnet und versetzt sind.Preferably, the at least one opening in each of the first air guiding element and the second air guiding element is a slot, wherein in particular the slots of the first and the second air guiding element are arranged parallel to one another and offset when viewed in the flow direction.

Bevorzugt weisen das erste Luftleitelement und das zweite Luftleitelement jeweils eine Vielzahl von Öffnungen auf. Die Öffnungen sind derart angeordnet, dass in der geschlossenen Stellung die Öffnungen des einen Luftleitelements jeweils durch Bereiche ohne Öffnung des anderen Luftleitelements verdeckt sind. Insbesondere weisen das erste Luftleitelement und das zweite Luftleitelement jeweils mehrere parallel zueinander angeordnete Schlitze auf.Preferably, the first air guide element and the second air guide element each have a plurality of openings. The openings are arranged such that in the closed position the openings of one air guide element are each covered by areas without openings of the other air guide element. In particular, the first air guide element and the second air guide element each have a plurality of slots arranged parallel to one another.

Bevorzugt weisen die parallel zueinander angeordneten, insbesondere im Wesentlichen identisch ausgebildeten, Schlitze eines jeden Luftleitelements einen seitlichen Abstand untereinander auf, wobei der seitliche Abstand, insbesondere geringfügig, größer ist als eine Breite der Schlitze.Preferably, the slots of each air guiding element, which are arranged parallel to one another and in particular are of substantially identical design, are spaced laterally apart from one another, wherein the lateral spacing is, in particular slightly, greater than a width of the slots.

Bevorzugt weist die Vorrichtung wenigstens ein Rückstellelement zur Rückführung des zweiten Luftleitelements aus der geschlossenen Stellung in die offene Stellung auf. Das Rückstellelement wirkt derart auf das zweite Luftleitelement, dass es in der geschlossenen Stellung mit einer Rückstellkraft beaufschlagt ist, da das zweite Luftleitelement durch den Wassereintrag gegen das erste Luftleitelement in die geschlossene Stellung gedrückt wird. Sobald das Wasser nicht mehr auf das zweite Luftleitelement einwirkt, bewirkt das Rückstellelement, dass das zweite Luftleitelement zurück in die offene Stellung weg von dem ersten Luftleitelement gedrückt wird.The device preferably has at least one return element for returning the second air guide element from the closed position to the open position. The return element acts on the second air guide element in such a way that it is subjected to a return force in the closed position, since the second air guide element is pressed into the closed position against the first air guide element by the water ingress. As soon as the water no longer acts on the second air guide element, the return element causes the second air guide element to be pressed back into the open position away from the first air guide element.

Bevorzugt ist das Rückstellelement eine Feder.Preferably, the return element is a spring.

Bevorzugt umfasst die Vorrichtung eine Führungseinrichtung zum Führen der Bewegung des zweiten Luftleitelements zwischen der offenen und der geschlossenen Stellung der Vorrichtung. Die Führungseinrichtung erhöht vorteilhaft die Stabilität der Vorrichtung, da bei Wassereintrag häufig unkontrolliert Wasser auf die Vorrichtung bzw. das zweite Luftleitelement trifft und aufgrund der Führungseinrichtung ein Biegen und somit eine Beschädigung der Vorrichtung verhindert wird. Ferner weist die Führungseinrichtung bevorzugt einen Anschlag zur Begrenzung der Bewegung des zweiten Luftleitelements in der offenen Stellung der Vorrichtung auf. Dadurch wird vorteilhaft gewährleistet, dass das zweite Luftleitelement in der offenen Stellung stets in einer vordefinierten Position angeordnet ist, welche ein optimales Schließen der Vorrichtung im Falle eines Wassereintrags gewährleistet.Preferably, the device comprises a guide device for guiding the movement of the second air guiding element between the open and the closed position of the device. The The guide device advantageously increases the stability of the device, since when water enters, water often hits the device or the second air guide element in an uncontrolled manner, and the guide device prevents bending and thus damage to the device. Furthermore, the guide device preferably has a stop for limiting the movement of the second air guide element in the open position of the device. This advantageously ensures that the second air guide element is always arranged in a predefined position in the open position, which ensures optimal closing of the device in the event of water entering.

Bevorzugt umfasst die Führungseinrichtung wenigstens eine an dem ersten oder zweiten Luftleitelement angeordnete Führungsschiene und wenigstens ein jeweils an dem anderen des ersten und zweiten Luftleitelements angeordnetes Führungselement zum Verfahren innerhalb der Führungsschiene.Preferably, the guide device comprises at least one guide rail arranged on the first or second air guiding element and at least one guide element arranged on the other of the first and second air guiding elements for movement within the guide rail.

Bevorzugt ist das zweite Element schwenkbar, insbesondere mittels eines Scharniers, besonders bevorzugt mittels eines Filmscharniers, an der Vorrichtung angeordnet, wobei der Wechsel zwischen der offenen und der geschlossenen Stellung der Vorrichtung durch Schwenken des zweiten Luftleitelements relativ zu dem ersten Luftleitelement stattfindet. Das zweite Luftleitelement ist insbesondere ähnlich wie eine Klappe an der Vorrichtung und relativ zu dem ersten Luftleitelement angeordnet und klappt in die geschlossene Stellung unter Einwirkung des Wassereintrags.Preferably, the second element is arranged pivotably on the device, in particular by means of a hinge, particularly preferably by means of a film hinge, wherein the change between the open and closed position of the device takes place by pivoting the second air guide element relative to the first air guide element. The second air guide element is arranged in particular similar to a flap on the device and relative to the first air guide element and folds into the closed position under the influence of the water ingress.

Bevorzugt umfasst die Vorrichtung eine Befestigungseinrichtung zur Befestigung an einer Komponente eines Fahrzeugs. Beispielsweise kann die Befestigungseinrichtung eine Befestigungsleiste sein, welche mit einem Montageträger innerhalb des Fahrzeugs verbunden, insbesondere verschraubt, verklebt oder verschweißt, werden kann.The device preferably comprises a fastening device for fastening to a component of a vehicle. For example, the fastening device can be a fastening strip which can be connected to a mounting support within the vehicle, in particular screwed, glued or welded.

Ferner wird die erfindungsgemäße Aufgabe gelöst durch ein Fahrzeug umfassend eine Vorrichtung mit den zuvor aufgeführten Merkmalen. Das Fahrzeug, welches insbesondere ein Kraftfahrzeug, bevorzugt mit einem Verbrennungsmotor, ist, umfasst dabei bevorzugt die Merkmale des Fahrzeugs gemäß der vorstehenden Beschreibung.Furthermore, the object according to the invention is achieved by a vehicle comprising a device with the features listed above. The vehicle, which is in particular a motor vehicle, preferably with an internal combustion engine, preferably comprises the features of the vehicle according to the above description.

Nachfolgend wird die Erfindung anhand von Ausführungsbeispielen näher erläutert. Es zeigen in rein schematischer Darstellung:

1 eine Querschnittsdarstellung eines Luftführungssystems eines Fahrzeugs aus dem Stand der Technik gemäß einer ersten Ausführungsform,
2 eine Querschnittsdarstellung eines Luftführungssystems eines Fahrzeugs aus dem Stand der Technik gemäß einer zweiten Ausführungsform,
3 eine Querschnittsdarstellung eines Luftführungssystems eines Fahrzeugs aus dem Stand der Technik gemäß der ersten Ausführungsform bei Wassereintrag,
4 eine Querschnittsdarstellung eines Luftführungssystems eines Fahrzeugs aus dem Stand der Technik gemäß der zweiten Ausführungsform bei Wassereintrag,
5 eine Querschnittsdarstellung eines Luftführungssystems eines Fahrzeugs mit erfindungsgemäßer Vorrichtung in der geschlossenen Stellung,
6 eine Querschnittsdarstellung eines Luftführungssystems eines Fahrzeugs mit erfindungsgemäßer Vorrichtung in der offenen Stellung,
7 eine erste perspektivische Ansicht einer erfindungsgemäßen Vorrichtung in der offenen Stellung,
8 eine zweite perspektivische Ansicht einer erfindungsgemäßen Vorrichtung in der offenen Stellung,
9 eine dritte perspektivische Ansicht der erfindungsgemäßen Vorrichtung,
10 eine vierte perspektivische Ansicht der erfindungsgemäßen Vorrichtung, und
11 eine fünfte perspektivische Ansicht der erfindungsgemäßen Vorrichtung.

The invention is explained in more detail below using exemplary embodiments. They show in a purely schematic representation:

1 a cross-sectional view of an air duct system of a vehicle from the prior art according to a first embodiment,
2 a cross-sectional view of an air duct system of a vehicle from the prior art according to a second embodiment,
3 a cross-sectional view of an air duct system of a vehicle from the prior art according to the first embodiment in the case of water ingress,
4 a cross-sectional view of an air duct system of a vehicle from the prior art according to the second embodiment in the case of water ingress,
5 a cross-sectional view of an air duct system of a vehicle with a device according to the invention in the closed position,
6 a cross-sectional view of an air duct system of a vehicle with a device according to the invention in the open position,
7 a first perspective view of a device according to the invention in the open position,
8 a second perspective view of a device according to the invention in the open position,
9 a third perspective view of the device according to the invention,
10 a fourth perspective view of the device according to the invention, and
11 a fifth perspective view of the device according to the invention.

1 zeigt eine schematische Querschnittsdarstellung eines Frontbereichs eines Fahrzeugs 201 aus dem Stand der Technik gemäß einer ersten Ausführungsform. Das Fahrzeug 201 umfasst eine obere Lufteintrittsöffnung 20a zum Ansaugen eines Rohluftstroms 21a sowie eine darunter angeordnete untere Lufteintrittsöffnung 20b zum Ansaugen eines Kühlluftstroms 21b. Der Rohluftströmungsbereich und der Kühlluftströmungsbereich innerhalb des Fahrzeugs sind durch ein Wasserschlagelement 22 permanent voneinander getrennt. Der Rohluftstrom 21a wird dem Motor zugeführt und der Kühlluftstrom 21b einem Kühlerfeld 24. 1 shows a schematic cross-sectional view of a front area of a vehicle 201 from the prior art according to a first embodiment. The vehicle 201 comprises an upper air inlet opening 20a for sucking in a raw air flow 21a and a lower air inlet opening 20b arranged underneath for sucking in a cooling air flow 21b. The raw air flow area and the cooling air flow area within the vehicle are permanently separated from one another by a water hammer element 22. The raw air flow 21a is fed to the engine and the cooling air flow 21b to a radiator field 24.

2 zeigt eine schematische Querschnittsdarstellung eines Frontbereichs eines Fahrzeugs 202 aus dem Stand der Technik gemäß einer zweiten Ausführungsform, welche sich von der ersten Ausführungsform durch ein Leuchtelement 25 unterscheidet, welches sich im Bereich der oberen Lufteintrittsöffnung 20a der ersten Ausführungsform befindet. Die Rohluft 21a für den Motor kann entsprechend nicht mehr durch eine separate obere Lufteintrittsöffnung angesaugt werden und wird daher zusammen mit der Kühlluft 21b durch die untere Lufteintrittsöffnung 20b angesaugt. Durch eine Durchtrittsöffnung 26 teilt sich der eingesaugte Luftstrom, wobei die Rohluft durch die Durchtrittsöffnung 26 nach oben in den Rohluftansaugbereich strömt und die Kühlluft 21b zum Kühlerfeld 24 gelangt. 2 shows a schematic cross-sectional view of a front area of a vehicle 202 from the prior art according to a second embodiment, which differs from the first embodiment by a lighting element 25, which is located in the area of the upper air inlet opening 20a of the first embodiment. The raw air 21a for the engine can accordingly no longer be fed through a separate upper air inlet opening and is therefore sucked in together with the cooling air 21b through the lower air inlet opening 20b. The sucked-in air flow splits through a passage opening 26, with the raw air flowing upwards through the passage opening 26 into the raw air intake area and the cooling air 21b reaching the cooler field 24.

Die 3 und 4 zeigen die beiden Ausführungsformen gemäß 1 und 2 aus dem Stand der Technik in der Situation eines Wassereintrags, wenn das Fahrzeug 201, 202 durch ein Gewässer fährt. 3 zeigt die Situation des Fahrzeugs 201 der ersten Ausführungsform, wobei kein Wasser in den Bereich der Rohluftansaugung gelangen kann, da die Rohluft über die entsprechend weit oben angeordnete obere Lufteintrittsöffnung 20a angesaugt wird und im Inneren des Fahrzeugs 201 der Bereich der Rohluftansaugung von dem Bereich der Kühlluftansaugung durch das Wasserschlagelement 26 fluiddicht getrennt ist. 4 zeigt die Situation des Fahrzeugs 202 der zweiten Ausführungsform, wobei aufgrund des Leuchtelements 25 die Ansaugung der Rohluft über die untere Lufteintrittsöffnung 20b erfolgt und kein Wasserschlagelement 22 vorgesehen ist, sodass die Rohluft über die Durchtrittsöffnung 26 in die Rohluftansaugung gelangen kann. Aufgrund des fehlenden Wasserschlagelements 22 kann bei einem Wassereintrag Wasser in die Rohluftansaugung gelangen, was zu einem Wasserschlag und somit zu einem Motorausfall führen kann.The 3 and 4 show the two embodiments according to 1 and 2 from the prior art in the situation of water ingress when the vehicle 201, 202 drives through a body of water. 3 shows the situation of the vehicle 201 of the first embodiment, wherein no water can enter the area of the raw air intake, since the raw air is sucked in via the upper air inlet opening 20a arranged correspondingly high up and in the interior of the vehicle 201 the area of the raw air intake is separated in a fluid-tight manner from the area of the cooling air intake by the water hammer element 26. 4 shows the situation of the vehicle 202 of the second embodiment, wherein due to the lighting element 25, the intake of the raw air takes place via the lower air inlet opening 20b and no water hammer element 22 is provided, so that the raw air can enter the raw air intake via the passage opening 26. Due to the missing water hammer element 22, water can enter the raw air intake if water enters, which can lead to water hammer and thus to engine failure.

Um das Eindringen von Wasser in die Rohluftansaugung zu verhindern, ist, wie in 5 und 6 dargestellt, erfindungsgemäß eine Vorrichtung 100 in der Durchtrittsöffnung 26 angeordnet, welche in eine in 5 dargestellte geschlossene Stellung oder in eine in 6 gezeigte offene Stellung gebracht werden kann. Die Vorrichtung 100 weist ein erstes Luftleitelement 10 und ein zweites Luftleitelement 11 auf, wobei das zweite Luftleitelement 11 unter einer durch den Wassereintrag hervorgerufenen Krafteinwirkung in Richtung und gegen das erste Luftleitelement 10 bewegt werden kann, um die Vorrichtung 100 in die geschlossene Stellung zu überführen. Dies ist in 5 gezeigt. Im normalen Fahrbetrieb ohne Wassereintrag befindet sich die Vorrichtung 100 in der in 6 gezeigten offenen Stellung, wobei das zweite Luftleitelement 11 selbsttätig in die in 6 gezeigte Stellung zurückgeführt wird. Das erste Luftleitelement 10 ist dabei insbesondere unbeweglich in der Durchtrittsöffnung 26 angeordnet.To prevent water from entering the raw air intake, as described in 5 and 6 shown, according to the invention a device 100 is arranged in the passage opening 26, which in a 5 shown closed position or in a position shown 6 shown open position. The device 100 has a first air guide element 10 and a second air guide element 11, wherein the second air guide element 11 can be moved towards and against the first air guide element 10 under a force caused by the water ingress in order to transfer the device 100 into the closed position. This is shown in 5 In normal driving operation without water ingress, the device 100 is in the position shown in 6 shown open position, whereby the second air guide element 11 automatically moves into the 6 shown position. The first air guide element 10 is arranged in particular immovably in the passage opening 26.

7 zeigt eine perspektivische Ansicht auf die Vorrichtung 100. Die Vorrichtung 100 umfasst das erste Luftleitelement 10 und das zweite Luftleitelement 11. Die beiden Luftleitelemente 10, 11 sind im Wesentlichen plattenförmig ausgebildet und weisen eine rechteckige Form auf. Das zweite Luftleitelement 11 ist beweglich zu dem ersten Luftleitelement 10 an der Vorrichtung 100 befestigt. Die Befestigung erfolgt mittels eines Filmscharniers 18, sodass das zweite Luftleitelement 11 relativ zu dem ersten Luftleitelement 10 geschwenkt bzw. geklappt werden kann. 7 shows a perspective view of the device 100. The device 100 comprises the first air guide element 10 and the second air guide element 11. The two air guide elements 10, 11 are essentially plate-shaped and have a rectangular shape. The second air guide element 11 is attached to the device 100 so that it can move relative to the first air guide element 10. The attachment is made by means of a film hinge 18 so that the second air guide element 11 can be pivoted or folded relative to the first air guide element 10.

Ferner zu erkennen in 7 ist eine Führungseinrichtung zur Führung der Bewegung des zweiten Luftleitelements 11. Die Führungseinrichtung umfasst zwei seitliche Führungsschienen 14a, b, welche an dem ersten Luftleitelement 10 befestigt sind. An dem zweiten Luftleitelement 11 sind zwei Führungselemente 15a, b angeordnet, welche in den Führungsschienen 14a, b gelagert und innerhalb dieser bewegbar sind, um die Bewegung des zweiten Luftleitelements 11 zu führen. Ferner weisen die Führungsschienen jeweils einen Anschlag 14c auf (in 7 nur exemplarisch für die Führungsschiene 14b gezeigt), welcher die Bewegung des zweiten Luftleitelements 11 begrenzt und die Position des zweiten Luftleitelements 11 in der geöffneten Stellung definiert.Also evident in 7 is a guide device for guiding the movement of the second air guiding element 11. The guide device comprises two lateral guide rails 14a, b, which are attached to the first air guiding element 10. Two guide elements 15a, b are arranged on the second air guiding element 11, which are mounted in the guide rails 14a, b and are movable within them in order to guide the movement of the second air guiding element 11. Furthermore, the guide rails each have a stop 14c (in 7 only shown as an example for the guide rail 14b), which limits the movement of the second air guide element 11 and defines the position of the second air guide element 11 in the open position.

Weiterhin umfasst die Vorrichtung eine Befestigungseinrichtung 17 zur Befestigung der Vorrichtung 100 an dem Fahrzeug 203 bzw. einer Komponente des Fahrzeugs 203. Diese Komponente kann beispielsweise ein Montageträger 23 sein wie in den 5 und 6 gezeigt. Die Befestigungseinrichtung 17 umfasst ein Flachstück mit Löchern zur Verschraubung mit dem Montageträger 23.Furthermore, the device comprises a fastening device 17 for fastening the device 100 to the vehicle 203 or a component of the vehicle 203. This component can be, for example, a mounting bracket 23 as shown in the 5 and 6 The fastening device 17 comprises a flat piece with holes for screwing to the mounting bracket 23.

Darüber hinaus umfasst die Vorrichtung 100 ein Rückstellelement 16, welches in den 7 bis 11 nur schematisch angedeutet ist. Das Rückstellelement 16 kann beispielsweise eine Feder sein. Das Rückstelleelement 16 spannt das zweite Luftleitelement 11 in der geschlossenen Stellung vor, sodass das Luftleitelement 11 selbsttätig in die offene Stellung zurückkehrt, sobald der Wassereintrag zurückgeht und der Wassereintrag nicht mehr auf das zweite Luftleitelement 11 in Richtung des ersten Luftleitelements 10 drückt.In addition, the device 100 comprises a return element 16, which is in the 7 to 11 is only indicated schematically. The return element 16 can be a spring, for example. The return element 16 preloads the second air guide element 11 in the closed position, so that the air guide element 11 automatically returns to the open position as soon as the water inflow decreases and the water inflow no longer presses on the second air guide element 11 in the direction of the first air guide element 10.

Das erste Luftleitelement 10 und das zweite Luftleitelement 11 lassen je nach relativer Position zueinander einen Luftstrom passieren oder blockieren sowohl einen Luft- als auch einen Wasserstrom durch die Vorrichtung 100. Dazu weisen das erste Luftleitelement 10 und das zweite Luftleitelement 11 jeweils mehrere Durchgangsöffnungen 12, 13 auf. Bei den Durchgangsöffnungen 12, 13 der jeweiligen Luftleitelemente 10, 11 handelt es sich jeweils um mehrere parallel zueinander angeordnete Schlitze, durch welche in der offenen Stellung der Vorrichtung 100 der Rohluftstrom 21a strömt. Damit der Rohluftstrom 21a in der geschlossenen Stellung nicht durch die Vorrichtung 100 strömen kann, sind die Durchgangsöffnungen 12 des ersten Luftleitelements 10 in Strömungsrichtung des Rohluftstroms 21a betrachtet seitlich um einen Abstand A versetzt zu den Durchgangsöffnungen 13 des zweiten Luftleitelements 11, sodass diese in der geschlossenen Stellung, das heißt, wenn das erste und das zweite Luftleitelement 10, 11 flächig aufeinanderliegen, sich nicht überlappen. Dies ist in 9 angedeutet. Entsprechend liegt jede der Durchgangsöffnungen 12, 13 jeweils auf einem geschlossenen Teilbereich des jeweils anderen Luftleitelements 10, 11 auf. Dadurch bilden das erste und das zweite Luftleitelement 10, 11 in der geschlossenen Stellung eine fluiddichte Wand. Entsprechend kann kein Wasser die Vorrichtung 100 passieren, und ein Eindringen von Wasser in die Rohluftansaugung des Motors wird vorteilhaft verhindert.Depending on their relative position to one another, the first air guide element 10 and the second air guide element 11 allow an air flow to pass through or block both an air flow and a water flow through the device 100. For this purpose, the first air guide element 10 and the second air guide element 11 each have a plurality of through openings 12, 13. The through openings 12, 13 of the respective air guide elements 10, 11 are each a plurality of slots arranged parallel to one another through which the raw air flow 21a flows in the open position of the device 100. So that the raw air flow 21a cannot flow through the device 100 in the closed position, the through openings 12 of the first air guide element 10 are in the flow direction of the raw air flow 21a. viewed laterally offset by a distance A from the through openings 13 of the second air guide element 11, so that in the closed position, i.e. when the first and second air guide elements 10, 11 lie flat on one another, they do not overlap. This is in 9 indicated. Accordingly, each of the through openings 12, 13 rests on a closed partial area of the other air guide element 10, 11. As a result, the first and second air guide elements 10, 11 form a fluid-tight wall in the closed position. Accordingly, no water can pass through the device 100, and water is advantageously prevented from penetrating the engine's raw air intake.

Sobald der Wassereintrag das zweite Luftleitelement 11 nicht mehr gegen das erste Luftleitelement 10 drückt, zwingt das Rückstellelement 16 das zweite Luftleitelement 11 zurück in die offene Stellung beabstandet zu dem ersten Luftleitelement 11. Aufgrund des Abstands zwischen den beiden Luftleitelementen 10, 11 kann in dieser Stellung wieder Rohluft 21a durch die Vorrichtung 100 in Richtung des Motors strömen.As soon as the water ingress no longer presses the second air guide element 11 against the first air guide element 10, the return element 16 forces the second air guide element 11 back into the open position at a distance from the first air guide element 11. Due to the distance between the two air guide elements 10, 11, raw air 21a can again flow through the device 100 in the direction of the engine in this position.

Die 8 bis 11 zeigen weitere perspektivische Ansichten der Vorrichtung 100. Insbesondere 9 zeigt die versetzte Anordnung der Durchgangsöffnungen 12, 13 um einen Abstand A, sodass im geschlossenen Zustand eine fluidundurchlässige Wand gebildet wird. 9 zeigt die Vorrichtung in einer Zwischenposition zwischen der offenen und der geschlossenen Stellung.The 8 to 11 show further perspective views of the device 100. In particular 9 shows the offset arrangement of the through openings 12, 13 by a distance A, so that in the closed state a fluid-impermeable wall is formed. 9 shows the device in an intermediate position between the open and closed positions.

BezugszeichenlisteList of reference symbols

100100: Vorrichtung Device
1010: erstes Luftleitelementfirst air guide element
1111: zweites Luftleitelementsecond air guide element
1212: Durchgangsöffnungen des ersten LuftleitelementsPassage openings of the first air guide element
1313: Durchgangsöffnungen des zweiten LuftleitelementsPassage openings of the second air guide element
14a, b14a, b: FührungsschienenGuide rails
15a, b15a, b: FührungselementeGuide elements
14c14c: Anschlagstop
1616: RückstellelementReset element
1717: BefestigungseinrichtungFastening device
1818: Filmscharnier Film hinge
201, 202, 203201, 202, 203: Fahrzeug Vehicle
20a20a: obere Lufteintrittsöffnungupper air inlet opening
20b20b: untere Lufteintrittsöffnunglower air inlet opening
21a21a: RohluftstromRaw air flow
21b21b: KühlluftstromCooling air flow
2222: WasserschlagelementWater hammer element
2323: MontageträgerMounting bracket
2424: KühlerfeldRadiator panel
2525: LeuchtelementLight element
2626: DurchtrittsöffnungPassage opening
2727: Wasser Water
AA: AbstandDistance

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDED IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

DE 19604353 A1 [0004]
EP 2379360 B1 [0005]

Claims

Device (100) for influencing an air flow (21a, 21b) striking the device (100), in particular an air flow for cooling (21b) and/or supplying (21b) an engine in a vehicle (203), comprising a first air guide element (10) and a second air guide element (11) which is movable relative to the first air guide element (10), wherein the first air guide element (10) and the second air guide element (119) are arranged relative to one another in an open position of the device (100) such that the air flow (21a) can flow through the device (100), and wherein the first air guide element (10) and the second air guide element (11) lie on one another in a closed position of the device (100) such that a fluid flow (27), in particular an air and/or water flow, is blocked by the device (100), and wherein for the transition of the device (100) from the open into the closed position, the second air guide element (11) is movable in the direction of the first air guide element (10) under the action of a water flow (27) arriving from the direction of the air flow, so that the second air guide element (11) rests on the first air guide element (10).

Device (100) according to Claim 1 , wherein the first air guide element (10) and the second air guide element (11) each have at least one, preferably several, through openings (19a, 19b), wherein the at least one through opening (19a, 19b) of the first air guide element (10) and the at least one opening (19a, 19b) of the second air guide element (11) are arranged offset from one another in the closed position and viewed in the flow direction of the air flow (21a, 21b) in order to block the fluid flow through the device (100), and wherein the first air guide element (10) and the second air guide element (11) are arranged relative to one another in the open position such that the air flow can pass through the through openings (19a, 19b).

Device (100) according to Claim 2 , wherein the at least one through opening (19a, 19b) in each of the first air guiding element (10) and the second air guiding element (11) is a slot, wherein in particular the slots of the first and the second air guiding element (10, 11) are arranged parallel to one another and offset when viewed in the flow direction.

Device (100) according to one of the preceding claims, comprising at least one return element (16) for returning the second air guide element (11) from the closed position to the open position.

Device (100) according to Claim 4 , wherein the return element (16) is a spring.

Device (100) according to one of the preceding claims, comprising a guide device for guiding the movement of the second air guide element (11) between the open and the closed position of the device (100).

Device (100) according to Claim 6 , wherein the guide device comprises at least one guide rail (16a, 16b) arranged on the first or second air guiding element (10, 11) and at least one guide element (15a, 15b) arranged on the other of the first and second air guiding elements (10, 11) for movement within the guide rail (16a, 16b).

Device (100) according to one of the preceding claims, wherein the second air guiding element (11) is arranged pivotably, in particular by means of a hinge (18), on the device (100), and wherein the change between the open and the closed position of the device (100) takes place by pivoting the second air guiding element (11) relative to the first air guiding element (10).

Device (100) according to one of the preceding claims, comprising a fastening device (17) for fastening to a component of a vehicle (203).

Vehicle (203) comprising a device (100) according to one of the preceding claims.