DE10213428A1

DE10213428A1 - Verfahren und Anordnung zur Erhöhung der Bodenhaftung eines Fahrzeuges (TURBO-GRIP)

Info

Publication number: DE10213428A1
Application number: DE2002113428
Authority: DE
Inventors: Daniel Grenzendorf
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2002-03-26
Filing date: 2002-03-26
Publication date: 2003-10-09

Abstract

Die Bodenhaftung eines Fahrzeuges wird bisher mittels aerodynamischer Verfahren erhöht. Diese Verfahren weisen die Nachteile auf, dass sie den Luftwiderstand negativ beeinflussen und bei Fahrten im Windschatten nicht die volle Wirkung erzielen. DOLLAR A Das neue Verfahren soll einen verringerten Einfluss auf den Luftwiderstand und das Fahren im Windschatten aufweisen. DOLLAR A Die Räder (50, 51) des Fahrzeuges werden derart ausgestaltet, dass sie bei Rotation eine Luftströmung erzeugen, wobei die Luft unter dem Fahrzeug abgesaugt wird und seitlich vom Fahrzeug wegströmt (30, 31). Aufgrund des resultierenden Druckunterschieds zwischen Oberseite und Unterseite des Fahrzeuges wird eine Kraft (40) erzeugt, die gegen die Fahrbahn gerichtet ist und dadurch die Haftung der Reifen erhöht. Um die Haftung zu maximieren, wird das Nachströmen der Luft (20, 21, 22, 23) mittels Spoilern (10) und Schürzen behindert. DOLLAR A Dieses Verfahren eignet sich dadurch besonders zur Verbesserung der Fahreigenschaften eines Sportwagens.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Anordnung zur Erhöhung der Bodenhaftung eines Fahrzeuges, wie im Oberbegriff des Patentanspruchs 1 angegeben.

Es ist bekannt, die Bodenhaftung eines Fahrzeuges mittels aerodynamischer Verfahren zu verbessern.

Bei einem bekannten Verfahren wird ein Teil des Fahrtwindes nach oben umgelenkt, um eine nach unten gerichtete Gegenkraft zu erzeugen, welche das Fahrzeug auf die Straße presst.

Bei einem anderen bekannten Verfahren wird die Straßenlage dadurch verbessert, dass durch einen Geschwindigkeitsunterschied zwischen den Luftströmungen an Oberseite und Unterseite des Fahrzeugs eine nach unten gerichtete Kraft erzeugt wird.

Diese aerodynamischen Verfahren weisen jedoch den Nachteil auf, dass sie den Luftwiderstand des Fahrzeuges negativ beeinflussen. Nachteilig bei den bekannten Verfahren ist weiterhin, dass das Fahren im Windschatten eines vorausfahrenden Fahrzeuges die Bodenhaftung vermindert, was insbesondere bei Kurvenfahrten ein erhebliches Gefahrenpotential birgt.

Der Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur Erhöhung der Bodenhaftung eines Kraftfahrzeuges und eine entsprechende Anordnung zu schaffen, welche einen verringerten Einfluss auf den Luftwiderstand und das Fahren im Windschatten aufweisen.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch ein Verfahren gelöst, welches die kennzeichnenden Merkmale des Patentanspruchs 1 aufweist.

Ausgestaltungen und Vorteile der Erfindung sind in den Unteransprüchen, in der Beschreibung und in den Zeichnungen dargestellt.

Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren wird, mittels der Rotation der Räder, eine Luftströmung erzeugt, wobei die erzeugte Luftströmung, derart gerichtet ist, dass die Luft unter dem Fahrzeug abgesaugt wird. Durch diese Luftströmung wird unter dem Fahrzeug ein Unterdruck erzeugt, so dass, aufgrund der Druckdifferenz zwischen der Oberseite und der Unterseite des Fahrzeugs, eine Kraftwirkung auf das Fahrzeug entsteht, welche sich günstig auf die Bodenhaftung des Fahrzeugs auswirkt.

Eine Anordnung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens ist in der Zeichnung Fig. 1 dargestellt und wird anhand dieser Zeichnung im folgenden näher beschrieben.
Bei der in Fig. 1 dargestellten Anordnung sind die Räder (50, 51) derart ausgestaltet, dass sie bei Rotation eine Luftströmung in axialer Richtung erzeugen, wobei die Luft unter dem Fahrzeug abgesaugt wird und seitlich vom Fahrzeug wegströmt (30, 31). Dieser Effekt kann in bekannter Weise dadurch erfolgen, dass die Radscheibe wie eine Turbine (50, 51) oder eine Radialpumpe ausgebildet wird.
Diese Anordnung darf dabei jedoch nicht mit den Felgen, bzw. Radkappen, verwechselt werden, welche vielfach aufgrund eines ähnlichen Designs optisch den Eindruck einer erfindungsgemäßen Anordnung erwecken.
Derart ausgestattete Räder erzeugen zwar ebenfalls eine axial gerichtete Luftströmung, aber, aufgrund der Verwendung von zwei identischen Rädern auf einer Achse, wird hierbei nur eine Luftströmung längs der Achse erzeugt. Bei diesen Fahrzeugen wird also eine Luftströmung quer zum Fahrzeug erzeugt, wodurch jedoch kein Unterdruck unter dem Fahrzeug erzeugt wird. Diese Anordnung weist dadurch, im Gegensatz zu einer erfindungsgemäßen Anordnung, den schwerwiegenden Nachteil auf, dass sie eine Kraft quer zur Fahrtrichtung erzeugt, was sich negativ auf das Fahrverhalten des Fahrzeugs auswirkt. In diesem Zusammenhang sei insbesondere auf das Gefahrenpotential bei Radkappen hingewiesen, da bei dieser Anordnung eine Radkappe einer Achse sich aufgrund der, bei hohen Geschwindigkeiten, auftretenden hohen axialen Kräften vom Rad lösen kann.
Da bei einer erfindungsgemäßen Anordnung kompensieren sich dagegen die durch die rotierende Räder erzeugen seitlich wirkenden Kräfte, so dass durch eine erfindungsgemäße Anordnung keine Kräfte erzeugt werden, welche sich negativ auf das Fahrverhalten des Fahrzeugs auswirken.
Aufgrund des, durch die Räder erzeugten Druckunterschieds zwischen Oberseite und Unterseite des Fahrzeugs, wird eine Kraft (40) erzeugt, die allein gegen die Fahrbahn gerichtet ist und dadurch die Haftung der Reifen erhöht.
Da bei dem erfindungsgemäße Verfahren die Bodenhaftung ohne die Verwendung von aerodynamischen Maßnahmen erhöht wird, weißt das erfindungsgemäße Verfahren im wesentlichen folgende Vorteile auf:

A) Das erfindungsgemäße Verfahren erhöht die Sicherheit, da, im Gegensatz zu den bekannten Verfahren, das Fahren im Windschatten eines vorausfahrenden Fahrzeuges keinen Einfluss auf die Bodenhaftung hat.
B) Das erfindungsgemäße Verfahren erlaubt die Verwendung von aerodynamisch günstigeren Profilen, da die Bodenhaftung nicht mittels aerodynamischer Maßnahmen erhöht wird.

Um eine möglichst große Kraftwirkung zu erzielen ist es zweckmäßig, den Druckunterschied zwischen Oberseite und Unterseite des Fahrzeugs zu maximieren.
Es ist deshalb gemäß einer bevorzugen Ausführung der Erfindung vorgesehen, die Menge der unter das Fahrzeug nachströmenden Luft (20, 21, 22, 23) mittels zusätzlichen konstruktiven Maßnahmen, wie beispielsweise Spoilern (10) oder Schürzen, zu reduzieren.
Um den Druckunterschied zu erzeugen, muss, wie bei den bekannten Verfahren, Energie aufgewendet werden, wodurch die maximal erzielbare Geschwindigkeit und Reichweite reduziert werden.
Es ist deshalb gemäß einer bevorzugen Weiterbildung der Erfindung vorgesehen, die Stärke der durch die Räder erzeugten Luftströmung variabel zu gestalten.
Eine solche Variation der Stärke der Luftströmung kann beispielsweise, in bekannter Weise, mittels Blenden, welche die Größe der Öffnungen in dei. Radscheibe regulieren, realisiert werden.
Eine solche Vorgehensweise ist besonders in folgenden Situationen vorteilhaft:

1. Startvorgänge

Bei stark motorisierten Fahrzeug besteht das Problem, dass der Motor mehr Leistung erzeugen kann, als die Räder auf die Straße übertragen können, was zum Durchdrehen der Räder führt. Mit dem erfindungsgemäßen Verfahren kann ein Teil dieser überschüssigen Motorleistung dazu verwendet werden, um die Bodenhaftung zu erhöhen und dadurch die auf die Straße übertragbare Leistung zu erhöhen.

II. Bremsvorgänge

Bei Bremsvorhängen kann, aufgrund der erhöhten Bodenhaftung, nicht nur die Bremsleistung erhöht werden, sondern, da zur Erhöhung Bodenhaftung Energie benötigt wird, wird hierdurch, die durch die Bremsen aufzunehmende Energie, reduziert.

III. Kurvenfahrten

Bei Kurvenfahrten ermöglicht das erfindungsgemäße Verfahren, aufgrund der erhöhten Bodenhaftung, nicht nur eine höhere Geschwindigkeit in den Kurven, sondern reduziert, beim dem Erhöhen der Bodenhaftung, die Bewegungsenergie. Hierbei ist es gemäß einer bevorzugten Weiterbildung des erfindungsgemäßen Verfahrens vorgesehen, die Stärke der durch die Räder erzeugten Luftströmung in Abhängigkeit vom Lenkungseinschlag zu variieren.
Gemäß einer weiteren Ausbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass zumindest ein Teil der durch die Räder erzeugten Luftströmung über die Bremsen geführt wird, wodurch der Vorteil einer zusätzlichen Kühlung der Bremsen erzielt wird.

Claims

1. Verfahren zur Verbesserung der Bodenhaftung eines Fahrzeuges durch Erzeugen eines Unterdruckes unter diesem Fahrzeug, dadurch gekennzeichnet, dass mittels der Rotation der Räder, mindestens einer Achse, eine Luftströmung erzeugt wird, wobei die erzeugte Luftströmung, jedes Rades dieser Achse, derart gerichtet ist, dass, insbesondere bei einer Fahrt in Vorwärtsrichtung, die Luft unter dem Fahrzeug abgesaugt wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Stärke dieser Luftströmung variabel ist.

3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass Stärke dieser Luftströmung in Abhängigkeit vom Lenkungseinschlag variiert wird.

4. Verfahren einem der Ansprüche 1 bis 3, gekennzeichnet durch die Verwendung zumindest ein Teiles dieser Luftströmung zur Kühlung der Bremsen.

5. Verfahren einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Nachströmen der Luft (20, 21, 22, 23) unter das Fahrzeug behindert wird.

6. Anordnung zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Radscheibe wie eine Turbine (50, 51) oder eine Radialpumpe ausgebildet ist.